Ευέλικτο νήμα TPU 3D

Το εύκαμπτο TPU: ένα μοναδικό νήμα στην τρισδιάστατη εκτύπωση

Το TPU (θερμοπλαστικό πολυουρεθάνιο) δεν έχει καμία σχέση με τη συμπεριφορά ενός νήματος PLA ή ενός νήματος ABS. Η μοριακή του δομή του δίνει ελαστικότητα μετρήσιμη σε σκληρότητα Shore, συνήθως μεταξύ 82A και 98A ανάλογα με τις γραμμές που πωλούνται εδώ. Όσο χαμηλότερος είναι ο αριθμός, τόσο περισσότερο παραμορφώνεται το εκτυπωμένο αντικείμενο υπό πίεση: μια θήκη τηλεφώνου σε Shore 85A απορροφά ένα χτύπημα, ένα πέλμα σε Shore 95A διατηρεί το σχήμα του υπό το βάρος του σώματος.

Αυτή η ελαστικότητα αλλάζει ολόκληρη τη διαδικασία εκτύπωσης. Το TPU δεν ρέει στο ακροφύσιο όπως ένα άκαμπτο νήμα: συμπιέζεται πριν λιώσει, πράγμα που προκαλεί σφήνωση εάν ο εκτυπωτής χρησιμοποιεί έναν κακώς ρυθμισμένο εξωθητή bowden. Οι 26 αναφορές αυτής της κατηγορίας καλύπτουν τις κούντες 500 g και 1 kg σε 1,75 mm και 2,85 mm, με τα μεγαλύτερα μεγέθη να είναι σπάνια στους κατασκευαστές TPU για λόγους κόστους υλικού.

Επιλέξτε τη σκληρότητα Shore σύμφωνα με τη χρήση

TPU Shore 85A-90A για αποσβεστικά εξαρτήματα

Το NinjaFlex, που κυκλοφόρησε το 2014 από τη Fenner Drives (αμερικανικός κατασκευαστής βιομηχανικών ιμάντων), παραμένει το σημείο αναφοράς σε Shore 85A: προστατευτικές θήκες, στεγανωτικές φλάντζες, αποσβεστές δόνησης σε στηρίγματα κάμερας. Η Polymaker προσφέρει το PolyFlex TPU90 σε Shore 90A, ένας συμβιβασμός μεταξύ ευελιξίας και ευκολίας εκτύπωσης, κατάλληλος για χρήστες που ανακαλύπτουν το εύκαμπτο υλικό μετά την εκτύπωση σε PLA.

TPU Shore 95A-98A για ημι-άκαμπτα εξαρτήματα

Το eSUN TPU σε Shore 95A εκτυπώνεται σχεδόν σαν ένα συνηθισμένο νήμα: λιγότερη αναπήδηση στον εξωθητή, ταχύτητα εκτύπωσης πιο κοντά στο PLA. Αυτή είναι η σωστή επιλογή για ζωντανές σαρνιέρες, ροδέλες μικρών ρομπότ ή θήκες καλωδίων που πρέπει να κάμπτονται χωρίς να σπάνε. Η Recreus, ισπανική κατασκευάστρια ιδρύθηκε το 2012, διαθέτει τη γραμμή Filaflex από 82A έως 95A και παραμένει το ευρύτερο brand σε αυτό το συγκεκριμένο κριτήριο.

Ρυθμίσεις εκτύπωσης για την αποφυγή σφήνωσης

Το TPU ρυθμίζεται σε 210-230°C στο ακροφύσιο ανάλογα με την μάρκα, έναντι 190-220°C για ένα τυπικό PLA. Το θερμαινόμενο τραπέζι δεν είναι υποχρεωτικό (30-60°C αρκεί με μια μεμβράνη PEI ή ένα βερνίκι), αλλά η ταχύτητα εκτύπωσης πρέπει να μειωθεί στα 20-40 mm/s: πέρα από αυτό, το νήμα φλογίζεται μεταξύ του κινητήρα και του θαλάμου θέρμανσης. Ένας ευθύς εξωθητής direct drive περιορίζει αυτό τον κίνδυνο πολύ καλύτερα από έναν bowden, του οποίου ο σωλήνας επιτρέπει στο νήμα να συμπιεστεί σε αρκετά εκατοστά πριν φτάσει στο ακροφύσιο.

Η ανάσυρση πρέπει να παραμείνει ελάχιστη, μεταξύ 0,5 και 2 mm ανάλογα με τη μηχανή: μια επιθετική ανάσυρση τραβά το νήμα έξω από την τροχιά του αντί να το σταματά απλώς. Αυτή η ρύθμιση εξηγεί ένα μεγάλο μέρος των αποτυχιών που αναφέρονται από αρχάριους που εφαρμόζουν τις παραμέτρους τους ASA ή ABS χωρίς να τις προσαρμόζουν.

Πρακτικές εφαρμογές του εύκαμπτου TPU

Οι πιο συχνές χρήσεις από τους χρήστες αυτής της κατηγορίας:

• Θήκες και καλύψεις προστασίας για smartphones, χειριστήρια, φορητά εργαλεία
• Στεγανωτικές φλάντζες και αποσβεστές για στηρίγματα τρισδιάστατης εκτύπωσης
• Πέλματα παπουτσιών και ορθοπεδικά στηρίγματα προσαρμοσμένα
• Ροδέλες και ζώνες κυλίνδρων για ρομπότ ή οχήματα RC
• Εύκαμπτες θήκες και οδηγοί καλωδίων σε επίπλα ή κιόσκια υποδοχής

Για τα εξαρτήματα που συνδυάζουν μια άκαμπτη βάση και μια εύκαμπτη ζώνη, ορισμένοι χρήστες εναλλάσσουν το νήμα WOOD ή το ABS στον ίδιο εκτυπωτή, υπό την προϋπόθεση ότι καθαρίζουν το ακροφύσιο μεταξύ δύο υλικών. Τα αξεσουάρ όπως τα ακροφύσια από σκληρυμένο χάλυβα παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εξωθητή, το TPU είναι πιο φθαρτικό από το PLA στο μακροχρόνιο σκοπό όταν περιέχει χρωματισμένα φορτία.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια σκληρότητα Shore πρέπει να επιλέξω για να εκτυπώσω προστατευτικές θήκες;

Το Shore 85A-90A απορροφά καλύτερα τα χτυπήματα από ένα Shore 95A, με το κόστος μιας πιο αργής εκτύπωσης (μέγ. 25-30 mm/s). Για μια θήκη τηλεφώνου που πρέπει να αντέχει σε ένα πτώση, προτιμήστε 85A; για ένα εξάρτημα που πρέπει να διατηρήσει το σχήμα του υπό πίεση, αυξήστε σε 95A.

Χρειάζομαι έναν ευθύ εξωθητή για να εκτυπώσω TPU;

Όχι απαραίτητα, αλλά ένας κλασικός bowden σφήνωνει πιο συχνά επειδή το νήμα συμπιέζεται κατά το μήκος του σωλήνα. Με έναν bowden, μειώστε την ταχύτητα κάτω από 25 mm/s και περιορίστε την ανάσυρση σε 1 mm για να αποζημιώσετε.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ TPU 1,75 mm και 2,85 mm για τον ίδιο εκτυπωτή;

Το 2,85 mm αντιστέκεται καλύτερα στη συμπίεση σε έναν εξωθητή bowden επειδή η διατομή του είναι πιο άκαμπτη, το οποίο μειώνει το λύγισμα. Το 1,75 mm παραμένει η πιο συμβατή μορφή σε όλες τις μάρκες, το οποίο πρέπει να επαληθευθεί στο φύλλο των χαρακτηριστικών του εκτυπωτή σας πριν την αγορά.

Είναι το ευέλικτο TPU κατάλληλο για εξαρτήματα που εκτίθενται στον ήλιο ή στη θερμότητα;

Όχι, το τυπικό TPU παραμορφώνεται πάνω από 60-70°C και κίτρινα στις υπεριώδες ακτίνες σε λίγους μήνες εξωτερικής έκθεσης. Για ένα τεχνικό εξάρτημα που εκτίθεται στον ήλιο, ένα νήμα ASA μορφή 500 g αντιστέκεται καλύτερα στις υπεριώδες ακτίνες και στη θερμότητα.

Γιατί σφήνωνεται το TPU μου ενώ το PLA εκτυπώνεται χωρίς πρόβλημα;

Το TPU συμπιέζεται πριν λιώσει, σε αντίθεση με το άκαμπτο PLA που γλιτώνει απευθείας στο ακροφύσιο. Μειώστε την ταχύτητα σε 20-30 mm/s, μειώστε την ανάσυρση κάτω από 2 mm και επαληθεύστε ότι ο κινητήρας τραβά το νήμα αρκετά χωρίς να το συνθλίβει.