TPU フィラメント: 概要

公開: 2022-10-25

TPUフィラメントとは？

3D プリンティングは急速に成長している分野であり、常に新しいイノベーションと改善が行われています。ますます多くの企業や個人が 3D キャラクタークリエーターソフトウェアを利用し始めるにつれて、これらのプロセスを容易にするための専用ソフトウェアの必要性が高まっています。

3D プリントの適応部品について考えたことはありますか? これが事実であるとすれば、熱可塑性ポリウレタン (TPU) は、一般的に知られているように、間違いなくあなたのランダウンに追加する材料です.

TPU 3D プリントは、ABS、PLA、ナイロンなどの他の 3D プリント材料では通常達成できない興味深い潜在的な結果を提供します。プラスチックと弾性の両方の特性を統合することで、TPU は、効果的にねじったり圧縮したりできる柔軟で非常に頑丈な部品を作成できます。

現在の演習では、TPU の利点と使用法、材料を助ける進歩、TPU を使用した 3D プリントを期待できるほどシンプルかつ効果的にするためのいくつかのヒントを調べます。だから、読み続けてください！

TPUとは？

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TPUフィラメントを手に持っている人。 画像ソース: BCN3D Technologies

熱可塑性ポリウレタン (TPU) は、熱可塑性エラストマーのグループに属し、熱可塑性樹脂とゴム (熱硬化性樹脂) の最高の特性を結合します。

TPE (熱可塑性エラストマー) という用語の方がなじみがあるかもしれません。以前は順応性に優れた 3D プリントの主力材料であった TPE は、非常にデリケートで弾力性のあるプラスチックであり、曲げたり伸ばしたりしても歪みがありません。それにもかかわらず、その純粋な品質により、TPE は 3D プリント用の機械押出機にとって信じられないほど感動的な材料になっています。

TPU は、TPE の最新の適応と見なすことができます。 TPU は、伸縮性のある汎用性、引き裂きと擦り傷に対する高い抵抗力、破断時の高い伸縮性、および暖かい強さを備えています。

さらに、TPU は同様に油、潤滑油、およびさまざまな溶剤に対して不浸透性です。 TPU は TPE よりも硬いため、3D プリントがはるかに簡単です。

TPU素材の仕様

TPUは耐久性、柔軟性、強度に優れています。
耐摩耗性が高く、耐薬品性と耐水性が中程度です。
TPUのノズル温度は220～250℃です。
その加熱ベッドは最大 60 °C です。

TPUフィラメントの特徴

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ホイールに丸みを帯びた黒色のTPUフィラメント。 画像ソース: アマゾン

TPU ファイバーにはさまざまな機能があり、多くの目的で信じられないほどの決定となっています。擦り傷、油分、物質、摩耗に強いため、自動車産業などのビジネスでの使用に最適です。さらに、TPU の印刷物は低温に対して不浸透性であるため、弱くなったり扱いにくくなったりすることはありません。

同様に適応可能な繊維であるTPEとは対照的に、TPUは印刷がやや簡単で、低温での柔軟性をより良好に保ちます. 同様に、TPU 素材は、より高いスクレープスポットの抵抗と、オイルや潤滑油からの保護が強化されています。

TPU ファイバーは、他のより硬い熱可塑性樹脂とは対照的に、適応性と適合性を組み込んだ特性を備えています。さらに、信じられないほどの中間層の付着があり、3D 印刷プロセス中にねじれや剥離がありません。

剛性または弾性

TPU の硬度は、ポリマーの混合に依存します。 TPU繊維が放出される温度は220～250度です。ウォームフォームステージは必要ありません。ただし、使用時の温度は 60 度を超えないようにしてください。押出機のフレームワークは、250 度の安定した温度まで、順応性があり圧縮可能な材料に耐える必要があります。

柔軟性

TPU の適応性は素晴らしいです。ただし、これは 3D プリントのプログラミング設定に依存します。低度のインフィルを利用する時点で、3D プリントされた計画はより適応性が高くなります。これにより、より用途の広い、または曲がらない抗議を提起することが考えられます。 3D プリントに関して言えば、TPU 繊維は多くの異なる繊維よりも大きなエネルギーの交換を必要とします。いずれにせよ、他の素材とは対照的に、熱衝撃によるねじれの問題はありません。

TPU素材を使った3Dプリントのコツ

TPU 繊維を使用した印刷の品質と欠点を理解することが重要です。この資料をどのように活用しますか。 TPU 素材の使用を開始する前に、潜在的な問題を検討して、何が準備されているかを知ることが不可欠です。

送り速度の最適化:順応性のある繊維を使用した 3D プリントでは、信頼性の高い遅い送り速度を利用するのが最善の方法です。これは、印刷速度が急激に変化すると、素材がどのように柔軟でワイルドになるかによるものです. 速度を上げると、ファイバーに圧力がかかり、ジャムが発生する可能性があります。 TPU 素材の 3D プリントに最適なプリント速度を見つけるには、いくつかの努力が必要です。それにもかかわらず、適切な初期段階は 35 mm/s の速度です。

TPU 素材を利用してこれを達成するには、0.1mm から 0.2mm の範囲内であることを保証して、より低い層レベルで印刷します。下層レベルでは、プラスチックを少なくするための前提条件があります。これは、押出機が繊維の重量を促進するより低い速度でそれを処理することを意味します。

負の許容範囲を使用し、いかだの使用を避ける:別の記事の上に癇癪を起こす適応可能なセクションを計画することは、パーツ間の負の抵抗を利用することを検討する価値があります。これにより、調整可能な部分が他の部分の上に簡単に伸びることが保証されます.

TPU 素材などの適応可能な繊維を利用し、ラフトを使用しないことは重要です。レートのベースレイヤーは追放のペースが速いため、問題が発生する可能性があります.

リトラクション設定の最適化: TPU 素材は順応性があり用途が広いため、リトラクションなどの迅速な展開には非常にデリケートです。その後、TPU ファイバーを効果的に 3D プリントするには、結果を制限するために引き出し設定を進める必要があります。押出機 (ホットエンド) からの考えられるオーバーフローを支援するために低速を使用しながら、制限された引き出し量に関係なく極めて重要です。
距離を縮める:全体的な評価では、ダイレクトドライブ押出機を使用した適応材料の 3D プリントがサポートされています。いずれにせよ、Bowden エクストルーダーを備えた 3D プリンターで適切な設定を利用しながら、同様の結果を得ることができます。重要なことに、繊維は軟化ゾーンに移動してしっかりとした弾力性を持ち、クリンプや蛇行を未然に防ぐことができます.
スプールの配置:材料のスプールをいくつか変更すると、かなりの効果が得られます。エクストルーダーのドライブホイールは定期的にファイバーをスパウトに送り込みます。これにより、ファイバースプールが緩み、適度な量のプラスチックが緩みます。 TPU は汎用性が高いため、引っ張ると繊維が伸び、アンダーエクスパルションが発生します。したがって、スプールをプリンターに取り付けて、ファイバーが下向きに緩み、障害物が減少するようにします。

3D プリントで TPU 素材を使用する業界

TPU 3D プリントは、その要素がさまざまなメリットをもたらすため、幅広い企業が利用しています。

スポーツ用品とフットウェア:順応性と耐摩耗性が必要になる可能性があるため、TPU 素材が理想的な選択肢です。多くのゲームでヘルプ、ウォーターギア、およびウェルネスハードウェアを準備する際に見られる場合があります。フットウェアは、低温に耐え、順応性があり、水や合成物質に対して不浸透性である必要があります。このように、3D プリント TPU はアウトドア用品の組み立てに最適です。
SLEM は 3D プリントフットウェアの可能性を調査しました。フットウェアビジネスの開発および教育コミュニティである SLEM は、Tractus3D がシューズの 3D プリントプロジェクトで協力するように依頼しました。目的は、各クライアントの高度なモデルを迅速にカスタマイズするための新規および既存の戦略を調査しながら、合理的に期待できる限り、材料の無駄をどれだけ減らすことができるかを調査することです。

SLEM は、FDM の革新と FFF の作成などのさまざまな方法論が、表向きは靴底を修正するための最も実用的な答えに対処していると考えました。これらのサイクルを利用して作られた靴は、形や快適さからゲームのような明示的なアプリケーションの獲得まで、着用者の並外れた必需品にソールプランを適合させるのに特に魅力的です. その後、靴会社の決定的な目標は、顧客情報を入手して顧客に伝え、靴底を印刷、強化、作成し、顧客にすぐに伝えることから、迅速に戻ることです。

航空宇宙:航空機ビジネスは、TPU 3D インプリンティングの利用を真剣に考えており、利用を拡大しており、それがテーブルにもたらす正確なものを正確に見ています. 同様に、計器盤やセンサーにも見られます。
自動車:自動車事業は TPU 材料に行き、車両の組み立てシステムにそれを実行しました。最近、使用率が大幅に上昇しています。そのため、インストルメントボード、センサー、スイッチ、領域でよく見られます。