Guia de folhas compostas TPU/ABS: estrutura de camadas, propriedades e dicas de compra

Certa vez, uma oficina de moldagem a vácuo descartou um lote inteiro de painéis internos de automóveis porque o revestimento de TPU em uma folha composta de TPU/ABS começou a se levantar nos cantos de tração. A folha correspondia à sua folha de dados. A falha remonta a uma camada de TPU de 0,35 mm colada com uma classe cuja resistência ao descascamento entrou em colapso quando a folha passou aproximadamente 140°C no forno. Nada no pedido de compra especificava uma linha de títulos resistente ao calor.

A lição se aplica a toda a família de produtos. Uma folha composta de TPU/ABS não é um material. É um grupo de termoplásticos multicamadas, e o que você realmente recebe depende de três variáveis: dureza do TPU, espessura da pele do TPU e força de ligação entre o núcleo do ABS e a face do TPU.

A folha de dados informa o que é a folha. Raramente informa como a folha se comporta após 140 C.

O que realmente é uma folha composta TPU/ABS

Uma folha composta de TPU/ABS é uma folha termoplástica multicamada na qual uma ou ambas as faces consistem em poliuretano termoplástico ligado a um núcleo rígido de ABS.

Folha composta de TPU/ABS definida: um sanduíche coextrudado ou laminado construído a partir de um núcleo rígido de ABS e uma ou duas películas de TPU, normalmente fornecido em bitolas de cerca de 1 mm a 8 mm e em formatos de folha que podem ser cortados, fresados ou termoformados.

O ABS fornece rigidez, estabilidade dimensional e baixo custo unitário. O TPU fornece uma superfície de toque suave, resistência à abrasão e alongamento suficiente para sobreviver a impressões profundas sem branqueamento por estresse. Nenhum dos polímeros fornece essa combinação por si só, e é exatamente por isso que o compósito existe.

Duas construções dominam o mercado:

TPU/ABS/TPU - TPU em ambas as faces, usado onde ambos os lados ficam visíveis ou são manuseados
TPU/ABS - TPU apenas em uma face, usado onde o verso fica encostado em um substrato

Os medidores de pele típicos variam de 0,2 mm a 1,0 mm de cada lado. Abaixo de 0,2 mm a pele desgasta-se rapidamente durante o manuseio. Acima de aproximadamente 1,0 mm, a folha começa a se comportar menos como um painel rígido e mais como uma membrana flexível, o que muda a forma como ela se move em um formador de vácuo.

TPU/ABS Semi-Finished Sheets for Industrial Fabrication

Folhas semi-acabadas de TPU/ABS para fabricação industrial Folhas semiacabadas de TPU/ABS com superfícies lisas e uniformes, resistência a impactos e desgaste e cores personalizadas; útil onde o calibre da pele e o formato da folha afetam o processamento. Ver Produto →

A MCH Technology fornece ambas as construções dentro de sua Gama de chapas TPU/ABS e trata a cor, a espessura, a textura da superfície e o tamanho da folha como parâmetros personalizados em vez de itens fixos de catálogo.

Como a estrutura da camada e a dureza do TPU definem o desempenho

A dureza do TPU, medida na escala Shore A, é o número mais útil a ser corrigido quando você especifica uma folha composta de TPU/ABS.

A maioria das películas de TPU usadas em chapas compostas ficam entre 75A e 95A. A escolha é mais importante do que a maioria dos compradores espera e segue em duas direções opostas.

Pele mais macia: 75A a 85A

Sensação quase de borracha com elasticidade visível
Melhor alongamento em rebaixamentos profundos
Marca mais facilmente sob contato forte
Escolhido quando a qualidade do toque impulsiona a peça

Pele mais dura: 88A a 95A

Mais firme, mais próximo de uma sensação plástica
Maior resistência a arranhões e abrasão
Menos recuperação após compressão
Escolhido para bandejas, caixas e proteções

Regra prática: se a peça sofrer mais de 130°C durante a conformação ou em serviço, verifique a resistência ao descascamento após o envelhecimento térmico, e não apenas na folha recebida.

A resistência ao descascamento entre o revestimento do TPU e o núcleo do ABS decide se uma peça moldada sobrevive à sua vida útil. A folha coextrudada geralmente supera a folha laminada aqui, porque a ligação se forma no fundido antes que qualquer polímero tenha esfriado completamente. A chapa laminada ainda pode funcionar, mas exige um controle de processo mais rígido e uma análise mais detalhada do sistema adesivo.

Principais propriedades e faixas de especificações típicas

Uma folha composta de TPU/ABS oferece um conjunto de propriedades híbridas: rigidez de nível ABS carregando uma superfície de nível TPU.

1,0 - 8,0mm Espessura total da folha

75A - 95A Dureza da pele TPU

0,2 - 1,0mm Pele TPU por rosto

Faixas típicas de especificações de chapas compostas de TPU/ABS e o que cada uma delas muda na área de produção.
Propriedade	Faixa típica	Efeito prático
Espessura total	1,0 a 8,0 mm	Define a rigidez e a janela de formação utilizável
Espessura da pele TPU	0,2 a 1,0 mm por face	As unidades duram a vida útil e a profundidade da sensação de toque suave
Dureza Shore TPU	75A a 95A	Equilibra a sensação da superfície contra a resistência a arranhões
Densidade	1,05 a 1,15 g/cm3	Determina o peso da peça e o custo do frete
Força de casca	4 a 12 N/mm	Decide se as bordas cortadas permanecem coladas
Temperatura de serviço contínua	Menos 30 a 85 C	Limita o uso sob o capô e ao ar livre a longo prazo

Uma película de 0,6 mm a 90A durará mais que uma película de 0,3 mm a 80A por uma ampla margem sob manuseio abrasivo, mas também será visivelmente mais dura na mão. Os compradores que especificam apenas a dureza muitas vezes acabam com uma peça que mede corretamente e parece errada.

Onde as folhas TPU/ABS são especificadas

As chapas compostas de TPU/ABS são especificadas com mais frequência quando uma peça precisa de rigidez estrutural, uma superfície resistente a danos e um formato que seja mais barato para termoformar do que para moldar por injeção.

Componentes internos automotivos, como painéis de portas, acabamentos de pilares e detalhes do painel
Capas protetoras de motor e transmissão
Bandejas termoformadas para componentes automotivos
Capas de malas e painéis de bagagem
Caixas de equipamentos médicos
Painéis publicitários e de sinalização

TPU/ABS Automotive Interior Components and Protective Covers

Componentes internos automotivos TPU/ABS e capas protetoras Peças automotivas compostas de TPU/ABS para acabamento interno termoformado e tampas de motor ou transmissão, com resistência ao calor, resistência química e instalação simples. Ver Produto →

O trabalho interno automotivo é a maior aplicação individual, por uma razão prática. As peças de acabamento interno são grandes, de baixo volume e muitas vezes curvadas de maneira que tornam a moldagem por injeção antieconômica. Uma folha de TPU/ABS pode ser aquecida, estirada sobre uma ferramenta e cortada por uma fração do custo da ferramenta.

O trabalho sob o capô é um problema de especificação diferente. As tampas do motor e da transmissão precisam de uma face de TPU que resista a óleo, abrasão e lascas de pedras, enquanto o núcleo ABS mantém a geometria de montagem e sobrevive à vibração. Isso geralmente leva a especificação para o extremo mais duro da faixa de dureza e para uma construção coextrudada em vez de laminada.

Notas sobre termoformação e processamento

A folha composta de TPU/ABS processa de forma semelhante ao ABS simples, com duas diferenças que chamam a atenção das pessoas: a pele do TPU absorve a umidade e a linha de ligação é o elemento mais fraco na temperatura de formação.

Pré-seque a folha por 2 a 4 horas a aproximadamente 80 C. O tempo de secagem varia de acordo com a espessura, e uma folha de 6 mm precisa da extremidade mais longa dessa janela.
Aqueça até uma temperatura de superfície de 130 a 160 C. O aquecimento por contato oferece melhor controle do que o aquecimento radiante aberto em chapas grossas.
Forma por vácuo ou pressão assistida. Mantenha a proporção de estiramento abaixo de 1:1 em partes onde a pele do TPU é fina.
Deixe esfriar uniformemente. O resfriamento irregular permite que o encolhimento afaste a pele do núcleo nos cantos e nas costelas profundas.
Apare com ferramentas afiadas. Um cortador cego arrasta a borda do TPU e a rasga em vez de cortá-la de maneira limpa.

TPU/ABS Thermoforming Trays for Automotive Component Handling

Bandejas de termoformagem TPU/ABS para manuseio de componentes automotivos Bandejas termoformadas em TPU/ABS para peças automotivas, com resistência a impactos, produtos químicos e temperatura; útil quando o controle de umidade e a integridade da ligação afetam a formação. Ver Produto →

A umidade é a causa mais comum de defeitos superficiais nessas chapas. Uma película de TPU contendo até 0,2% de água formará bolhas na temperatura de formação, e essas bolhas parecerão exatamente como uma ligação falhada, mesmo quando a ligação estiver sólida.

Especificando e comprando: uma breve lista de verificação

Cinco itens decidem se um pedido de chapa composta de TPU/ABS tem o desempenho esperado.

Confirme a construção. TPU/ABS/TPU e TPU/ABS não são intercambiáveis, e o desenho deve indicar quais faces possuem TPU.
Bloqueie a espessura da pele em milímetros, não como uma porcentagem da medida geral. Uma porcentagem muda, ou seja, sempre que a espessura muda.
Indique a dureza do TPU na escala Shore A e diga se ela se aplica à chapa recebida ou à peça conformada.
Defina uma resistência mínima ao descascamento e especifique se ela será medida antes ou depois do envelhecimento térmico.
Indique a faixa de temperatura de conformação à qual a chapa deve sobreviver, mesmo que o próprio moldador lide com a conformação.

Cor, espessura, textura da superfície e tamanho da folha são parâmetros personalizados neste material. Encomendar a partir de uma lista de estoque geralmente significa aceitar uma espessura ou dureza de pele escolhida para a peça de outra pessoa.

Para obter informações básicas sobre como a família ABS se comporta em classes e espessuras, o Guia de compra de chapa ABS cobre o polímero base com mais detalhes.

Perguntas frequentes

Uma folha composta de TPU/ABS é igual a uma folha de ABS com revestimento?

Não. Um revestimento é aplicado sobre uma folha de ABS acabada e fica acima da superfície. Uma folha composta de TPU/ABS une uma camada de TPU à própria estrutura da folha, geralmente por coextrusão ou laminação, de modo que a face do TPU se comporte como parte do painel e não como uma película sobre ele.

A folha composta de TPU/ABS pode ser termoformada como o ABS simples?

Em geral sim, com dois ajustes. A face do TPU precisa de uma pré-secagem adequada e a temperatura de formação deve permanecer dentro da faixa onde a resistência ao descascamento se mantém. Acima de aproximadamente 140°C, o desempenho do título torna-se o fator limitante, e não o núcleo do ABS.

Qual dureza de TPU devo escolher?

Escolha 75A a 85A quando a sensação da superfície for mais importante, como acabamento interno visível. Escolha 88A a 95A quando a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional forem mais importantes, como bandejas, alojamentos e tampas protetoras.

Qual faixa de espessura é prática?

A maioria das folhas compostas de TPU/ABS varia entre 1,0 mm e 8,0 mm no geral, com camadas de TPU de 0,2 mm a 1,0 mm por face. Folhas mais finas se formam mais facilmente, mas flexionam sob carga; a folha mais grossa mantém a forma, mas precisa de ciclos mais longos de secagem e aquecimento.

Em caso de dúvida, peça uma folha de amostra com a espessura e dureza exatas da pele que você planeja executar, forme-a em sua própria ferramenta e teste a ligação nos cantos de desenho. É o teste mais barato de todo o projeto.