Table of Contents
Efterfrågan på 3D-utskrift av olika material växer varje dag i takt med att fler använder 3D-utskrift i sitt arbete eller sina fritidsintressen. Under de första åren var utvecklingen av 3D-utskriftsmaterial endast tillgänglig i hård termoplast eftersom det är lätt att extrudera.
Vad är TPU inom 3D-utskrift?
Flexibelt filamentmaterial är ett av de populära materialen bland 3D-skrivaranvändare, eftersom det är böjbart och inte lätt går sönder. Materialets elasticitet mättes på Shore-hårdhetsskalan baserat på ASTM-D2240-00 standardsystemet. Det finns två populära skalor i Shore-hårdhetsmätningen: Shore-A och Shore-D. Flexibelt filament mäts vanligtvis i Shore-A-systemet, vilket positioneras som medelhårdhet.
TPU, eller termoplastisk polyuretanfilament, är ett elastomermaterial: plastpolymer kombineras med vissa tillsatser så att det blir ett lätt elastiskt material. Detta material är ganska populärt inom industrin, särskilt inom textil-/modebranschen.
TPU:s flexegenskaper har en hårdhetsskala Shore-A mellan 70-95, vilket liknar däckgummi (70-75), skosulor (85) och kundvagnshjul (95-97).
TPU-filament har en smältzon från 210-240C och en ganska låg glasövergångstemperatur på cirka 65-70C. Materialet anses också vara giftfritt och avger inga ångor under utskriftsprocessen.
3D-utskrift med TPU-filament är möjligt, men med vissa förutsättningar. På grund av dess flexibla egenskaper kräver 3D-utskrift med TPU-filament specifik hantering.
Checklista för 3D-utskrift av TPU:
- Direkt extruderhuvud krävs
TPU är ett flexibelt material som inte anses vara högtemperatur (blanda inte ihop med silikonmaterial) och det behöver ett mycket kort avstånd mellan extruderdrift och smältkammare i hotenden för att extrudera exakt. En direkt extruder kommer in i bilden för detta. Vissa användare kan använda en kombination av Bowden-extruder och en exakt Capricorn PTFE-slang, men det är fortfarande svårt att ställa in utskriften korrekt. Dubbel-/tvåväxlad extruder är en annan del som kan förbättra framgångsgraden vid utskrift av TPU-filament.
- Skriv ut långsamt
Att skriva ut TPU måste göras så långsamt som möjligt. TPU:s egenskaper är hög viskositet och att det kontinuerligt är klibbigt i smält tillstånd. Att sakta ner utskriften hjälper också gravitationen att trycka filamentet. Vid en maximal utskriftshastighet för TPU, generellt cirka 15-25 mm/s, kommer utskriften att ha god bindning mellan lagren.
- Låg eller ingen indragning
Indragning är en mekanism som drar ut filamentet i små mängder för att minska trådeffekten – detta är ganska effektivt för att få en jämn extrudering vid 3D-utskrift. Dock är TPU-filament en flexibel tråd och mekanismens push-pull-växel kan orsaka stopp eftersom materialet kan fastna i extruderns matarväxel. Långsam och endast en liten mängd indragning måste tillämpas i denna inställning. Vissa användare kan skriva ut snyggt utan indragning alls.
- Torka alltid filamentet
TPU anses vara ett mycket hygroskopiskt material, vilket innebär att TPU absorberar en stor mängd vattenpartiklar på kort tid. På grund av dessa egenskaper måste TPU förvaras korrekt i en tät förvaring, och att skriva ut TPU med aktiva filamenttorkningsenheter som SUNLU S2 eller SUNLU S4 kommer drastiskt att förbättra ytkvaliteten. Ej torkat TPU-material kommer att orsaka många ojämna klumpar och troligen täppt munstycke. Det andra dåliga resultatet som uppstår är mycket dålig strängbildning, så om användaren hittar för mycket strängbildning är det högst troligt att TPU-filamentet är fuktigt.
- Bäddplattformstyp
Att skriva ut TPU-filament direkt på karborundum-belagt glas, PEI- eller Build-Tak-bädd måste undvikas eftersom materialet kommer att fastna hårt på dessa material. Ett tunt lager PVA-lim måste appliceras på ytan för enkel borttagning efter utskrift. Rent glas eller spegel är bra för att skriva ut TPU-material utan någon extra beläggning.
- Snyggt uppspolat filament
TPU 3D-utskriftsfilament är ett töjbart trådmaterial. Felaktigt upprullad tråd kan omedelbart orsaka stopp i utskriften eftersom filamentets sträckning ändrar diametern, vilket gör att matningsväxeln tappar greppet. Snyggt upprullade spolar som SUNLU Filament-produkter undviker detta problem betydligt. Spolens position är också bättre att placera ovanpå extruderhuvudet (nedåt) så att extrudergearen drar filamentet med så lågt vridmoment som möjligt. Filamentrullen måste kunna röra sig fritt med endast en liten kraft.
- Minimera utskriftsstödet så mycket som möjligt
TPU-filament är dåligt på bryggning eller överhängande utskrift, även om det fortfarande är möjligt att lägga till stöd, men ytresultatet blir inte snyggt. Försök att undvika stöd, lång bryggning eller branta överhäng när du förbereder 3D-modellen för utskrift med TPU.
- Efterbearbetning
De 3D-utskrivna objekten med TPU-material kan inte slipas som andra solida, hårda material. Den enda process som kan göras är att använda värmeverktyg som en uppvärmd skärare eller ugn. För målning av TPU kan endast specialfärg som gummifärg användas.
Som ett flexibelt och mjukt material används TPU nu flitigt inom 3D-utskrift, från leksaker, mode och industriella reservdelar till souvenirer. Men det kan fortfarande inte jämföras med silikon på grund av begränsningen av TPU:s glasövergångstemperatur.
Användning av TPU-filament
Du använder endast TPU-filament för objekt som kräver flexibla former, som specialtillverkade telefonfodral, flexibla flip-flops, antivibrationsstötfångare, armband eller klockremmar. TPU kan vara ganska hårt om det skrivs ut med hög fyllning, så om du vill skriva ut en mycket flexibel modell kan du antingen använda ett mjukare material som filament med Shore 85A eller minska vägg/fyllningsparametern. Var bara försiktig så att en minskning av väggparameterns tjocklek lätt kan skapa sprickor i lagren.
Att använda multi- eller dubbelhuvud eller multi-material 3D-utskrift kan ge en unik kombination av hårda material som PLA/PETG med TPU kombinerat. Med kreativa idéer är möjligheterna med 3D-utskrift oändliga.
——————————————————
