TPUとは？
TPUとは？
『TPU』（ティーピーユー、Thermoplastic Polyurethane、仏語表記：Polyuréthane Thermoplastique）とは、3Dプリントに使用される熱可塑性ポリウレタンエラストマーの一種で、柔軟性と耐久性を兼ね備えた材料です。TPUは、ゴムのような弾力性と、プラスチックのような成形性を持ち合わせており、特に柔軟で耐摩耗性の高い部品の製作に適しています。多くの産業分野で利用されており、3Dプリントにおいても非常に人気のある素材です。
TPUの歴史と由来
TPUの開発は、1950年代に始まりました。もともと、ポリウレタンの特性である耐摩耗性、耐油性、耐薬品性を活かした新しい材料を求める産業界のニーズに応える形で、熱可塑性のポリウレタンエラストマーが開発されました。この素材は、従来の熱硬化性ポリウレタンに比べて、加工が容易で、リサイクルが可能なため、幅広い用途で利用されるようになりました。
3Dプリントの分野でTPUが注目されるようになったのは、技術の進歩により、柔軟な材料を精度高くプリントできるようになったことがきっかけです。特にFDM（溶融積層造形）方式のプリンターで使用されるようになり、ソフトな部品や耐久性のあるプロトタイプの製作が可能になりました。
TPUの特性と利点
TPUは、非常に柔軟でありながら高い耐久性を持つため、3Dプリントで広く使用されています。以下は、TPUの主な特性と利点です：
- 柔軟性: TPUはゴムのような弾力性を持っており、曲げたり伸ばしたりすることが容易です。この特性は、ソフトな部品や可動部品の製作に最適です。
- 耐久性: TPUは、耐摩耗性や耐油性、耐薬品性に優れており、過酷な環境でも使用できる頑丈な部品を作成できます。
- 高い加工性: TPUは熱可塑性のため、加熱することで簡単に成形でき、冷却後はその形状を保持します。この特性は、複雑な形状や細部を再現するのに適しています。
- 衝撃吸収性: 柔軟性と弾力性があるため、衝撃を吸収する特性があり、保護ケースやバンパーなどの製作に適しています。
これらの特性により、TPUは携帯電話ケース、車両用部品、医療用デバイス、靴のインソール、ドローンのプロペラガードなど、幅広い応用分野で使用されています。
現在の使われ方と応用
TPUは、3Dプリントにおいて特にFDM方式で頻繁に使用されており、柔軟性が求められるプロトタイプや最終製品の製造に適しています。TPUフィラメントは、耐久性がありながらも柔軟性を持つため、ソフトな部分と硬い部分が共存する複合構造の製品を作るのに最適です。たとえば、プロテクションケースや耐衝撃性のあるガジェット用アクセサリー、柔軟なジョイント部品などがTPUでプリントされています。
さらに、TPUは医療分野でも重要な役割を果たしています。カスタムフィットの義肢や装具、患者ごとに調整可能なソフトなデバイスの製造に利用されており、個々の患者のニーズに合わせた医療器具の製造が可能です。
スポーツやファッション業界でも、TPUの柔軟性と耐久性が評価されています。特にスポーツシューズやカスタムフィットのインソールなど、履き心地や機能性を向上させるためにTPUが使用されています。また、TPUの透明性を活かしたデザインも可能で、ファッション性の高いアクセサリーや衣類のパーツとしても使用されています。
TPUの利点を活かした新しい製品やアプリケーションは今後も増加することが期待されています。3Dプリント技術の進化に伴い、さらに高性能で多用途なTPUフィラメントが開発され、さまざまな産業での活用が進むでしょう。
