3D TPU elastīgā drukas pavediena filaments

Elastīgais TPU: īpašs filaments 3D druka pasaulē

TPU (termoplastiskais poliuretāns) uzvedas pavisam savādāk nekā PLA filaments vai ABS filaments. Tā molekulārā struktūra piešķir elastību, ko mēra ar Shore cietību, parasti no 82A līdz 98A atkarībā no šeit pārdotajām sērijām. Jo zemāks skaitlis, jo vairāk izdrukātā detaļa deformējas zem spiediena: telefona maciņš no Shore 85A absorbē triecienu, savukārt Shore 95A zole saglabā formu zem ķermeņa svara.

Šī elastība maina visu drukas procesu. TPU nepārvietojas sprauslā tāpat kā stingrs filaments: tas saspiežas pirms izkušanas, kas izraisa aizsprostojumu, ja printerī izmantots slikti noregulēts bowden tipa ekstrūders. Šīs kategorijas 26 artikuli aptver 500 g un 1 kg spoles ar diametru 1,75 mm un 2,85 mm, jo lielāki formāti pie TPU ražotājiem sastopami reti materiāla izmaksu dēļ.

Shore cietības izvēle atbilstoši pielietojumam

TPU Shore 85A-90A amortizējošām detaļām

NinjaFlex, ko 2014. gadā laida klajā Fenner Drives (amerikāņu rūpniecisko siksnu ražotājs), joprojām ir atskaites punkts Shore 85A segmentā: aizsargkorpusi, blīvējumi, vibrācijas slāpētāji kameru stiprinājumiem. Polymaker piedāvā savu PolyFlex TPU90 ar Shore 90A cietību – kompromisu starp elastību un drukas vieglumu, kas piemērots lietotājiem, kuri tikai iepazīst elastīgos materiālus pēc PLA drukāšanas.

TPU Shore 95A-98A pusstingrām detaļām

eSUN TPU ar Shore 95A cietību drukā gandrīz kā klasisks filaments: mazāka atlēkšana ekstrūderā, drukas ātrums tuvāks PLA rādītājiem. Šis ir piemērots risinājums dzīvajām eņģēm, mazu robotu riteņiem vai kabeļu apvalkiem, kuriem jāliecas, nelūstot. Recreus, spāņu ražotājs, dibināts 2012. gadā, piedāvā Filaflex sēriju no 82A līdz 95A un joprojām ir plašākā zīmola izvēle šajā konkrētajā parametrā.

Drukas iestatījumi, lai izvairītos no aizsprostojuma

TPU jādrukā ar sprauslas temperatūru 210-230°C atkarībā no zīmola, salīdzinot ar 190-220°C standarta PLA gadījumā. Sildāms galds nav obligāts (pietiek ar 30-60°C, izmantojot PEI plēvi vai laku), taču drukas ātrums jāsamazina līdz 20-40 mm/s: pārsniedzot šo robežu, filaments izliecas starp padevēju un sildīšanas kameru. Direct drive ekstrūders šo risku samazina daudz labāk nekā bowden tipa, kura caurule ļauj filamentam saspiesties vairāku centimetru garumā, pirms tas sasniedz sprauslu.

Retrakcijai jābūt minimālai, no 0,5 līdz 2 mm atkarībā no iekārtas: agresīva retrakcija izvelk elastīgo filamentu no tā trajektorijas, nevis pārtrauc to strauji. Šis iestatījums izskaidro lielu daļu no kļūmēm, par kurām ziņo iesācēji, kas piemēro savus ASA vai ABS parametrus, tos nepielāgojot.

Elastīgā TPU praktiskie pielietojumi

Biežākie pielietojumi šīs kategorijas lietotāju vidū:

• Aizsargapvalki un korpusi viedtālruņiem, kontrolleriem, pārnēsājamiem instrumentiem
• Blīvējumi un amortizatori pašiem 3D printeru stiprinājumiem
• Individuāli izgatavotas apavu zoles un ortopēdiskie balsti
• Riteņi un riepas robotiem vai RC transportlīdzekļiem
• Elastīgi kabeļu apvalki un vadi mēbelēm vai uzņemšanas stendiem

Detaļām, kas apvieno stingru pamatni ar elastīgu zonu, daži lietotāji tajā pašā printerī pārmaiņus izmanto WOOD filamentu vai ABS, ar nosacījumu, ka sprausla tiek notīrīta starp materiālu maiņām. Piederumi, piemēram, rūdīta tērauda sprauslas, pagarina ekstrūdera kalpošanas laiku, jo TPU ar krāsvielu piedevām ilgtermiņā ir abrazīvāks nekā PLA.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kādu Shore cietību izvēlēties aizsargkorpusu drukāšanai?

Shore 85A-90A cietība triecienus absorbē labāk nekā Shore 95A, taču drukāšana ir lēnāka (maks. 25-30 mm/s). Telefona korpusam, kam jāiztur kritiens, izvēlieties 85A; detaļai, kurai jāsaglabā forma zem spiediena, izvēlieties 95A.

Vai TPU drukāšanai nepieciešams direct drive ekstrūders?

Ne obligāti, taču klasisks bowden tipa ekstrūders biežāk aizsērē, jo filaments saspiežas caurules garumā. Izmantojot bowden ekstrūderu, samaziniet ātrumu zem 25 mm/s un ierobežojiet retrakciju līdz 1 mm, lai to kompensētu.

Kāda ir atšķirība starp 1,75 mm un 2,85 mm TPU vienam un tam pašam printerim?

2,85 mm diametrs labāk iztur saspiešanu bowden tipa ekstrūderā, jo tā šķērsgriezums ir stingrāks, tādējādi samazinot izliekšanos. 1,75 mm formāts joprojām ir saderīgākais ar visiem zīmoliem – pirms pirkuma pārbaudiet to sava printera specifikācijās.

Vai elastīgais TPU ir piemērots detaļām, kas pakļautas saulei vai karstumam?

Nē, standarta TPU deformējas virs 60-70°C un dažu mēnešu laikā ārpus telpām dzeltē UV staru iedarbībā. Tehniskai detaļai, kas pakļauta saules iedarbībai, ASA filaments 500 g formātā labāk iztur UV starus un karstumu.

Kāpēc mans TPU aizsērē, kaut arī PLA drukājas bez problēmām?

TPU saspiežas pirms izkušanas, atšķirībā no stingrā PLA, kas tieši slīd sprauslā. Samaziniet ātrumu līdz 20-30 mm/s, samaziniet retrakciju zem 2 mm un pārbaudiet, vai padevējs pietiekami stingri satver filamentu, to nesaspiežot.