Filament TPU: o prezentare generală

Ce este filamentul TPU?

Imprimarea 3D este un domeniu în creștere rapidă, cu noi inovații și îmbunătățiri care apar tot timpul. Pe măsură ce tot mai multe companii și persoane încep să utilizeze software pentru crearea de caractere 3D, există o nevoie tot mai mare de software specializat pentru a facilita aceste procese.

V-ați gândit vreodată la imprimarea 3D a pieselor adaptabile? Cu condiția ca acest lucru să fie adevărat, poliuretanul termoplastic sau TPU, așa cum este cunoscut în general, este cu siguranță un material pe care trebuie să îl adăugați la descrierea dumneavoastră.

Imprimarea 3D TPU oferă rezultate potențiale interesante, care sunt în general de neatins cu alte materiale de imprimare 3D, cum ar fi ABS, PLA sau nailon. Consolidând proprietățile atât ale plasticului, cât și ale elasticului, TPU poate crea piese flexibile, excepțional de solide, care pot fi răsucite sau compactate eficient.

În prezentul exercițiu de instruire, vom investiga avantajele și utilizările TPU, progresele care ajută materialul, precum și câteva sfaturi pentru a vă ajuta să faceți imprimarea 3D cu TPU la fel de simplă și eficientă pe cât ar fi de așteptat. Deci, continuă să citești!

Ce este TPU?

O persoană care ține în mână un filament TPU. Sursa imagine: BCN3D Technologies

Poliuretanul termoplastic (TPU) are loc cu grupul de elastomeri termoplastici și reunește cele mai bune proprietăți ale materialelor termoplastice și ale cauciucurilor (termoplastice).

Este posibil să fiți mai familiarizați cu termenul TPE - sau Elastomer termoplastic. Anterior materialul de bază pentru imprimarea 3D adaptabilă, TPE este un plastic extrem de delicat, asemănător elastic, care poate fi înclinat sau extins fără distorsiuni. Cu toate acestea, calitatea sa absolută face din TPE un material incredibil de mișcător pentru mașini de extrudere pentru imprimarea 3D.

TPU, din nou, poate fi considerată adaptarea mai actualizată a TPE. TPU are versatilitate asemănătoare cu elasticul, opoziție mare la rupere și zgârieturi, întindere mare la rupere și rezistență caldă.

În plus, TPU este, de asemenea, impermeabil la uleiuri, lubrifianți și diferiți solvenți. Fiind mai ferm decât TPE, TPU este, ulterior, mult mai ușor de imprimat 3D.

Specificații pentru materialul TPU

• TPU are durabilitate, flexibilitate și rezistență ridicate.
• Are rezistență ridicată la abraziune și rezistență chimică și la apă mediu-înalta.
• Temperatura duzei TPU este între 220 – 250 °C.
• Patul său încălzit este de până la 60 °C.

Caracteristici filament TPU

Filament TPU de culoare neagră rotunjit într-o roată. Sursa imagine: Amazon

Fibra TPU are diverse caracteristici, ceea ce o face o decizie incredibilă pentru multe scopuri. Este impermeabil la zona răzuită, ulei, substanță și uzură, ceea ce îl face ideal pentru utilizare în afaceri precum industria auto. Bucățile imprimate de TPU sunt, de asemenea, impermeabile la temperaturi scăzute, ceea ce înseamnă că nu devine slab și greu de lucrat.

Spre deosebire de TPE, care este, de asemenea, o fibră adaptabilă, TPU este oarecum mai simplu de imprimat și își păstrează mai bine proprietățile flexibile la temperaturi mai scăzute. Materialul TPU are, de asemenea, o opoziție mai mare la punctele răzuite și o protecție mai mare împotriva uleiurilor și lubrifianților.

Fibra TPU, spre deosebire de alte materiale termoplastice mai rigide, are caracteristici care încorporează adaptabilitatea și congruitatea. În plus, are o atașare intercalată incredibilă și fără răsucire sau delaminare în timpul procesului de imprimare 3D.

• Rigidă sau elastică

Duritatea TPU se poate baza pe amestecul de polimeri. Temperatura la care se va expulza fibra TPU este de 220-250 de grade. Nu este necesară o etapă de formă încălzită. Cu toate acestea, atunci când este utilizat, temperatura nu trebuie să depășească 60 de grade. Cadrul extruderului ar trebui să reziste materialelor adaptabile și compresibile până la o temperatură constantă de 250 de grade.

• Flexibilitate

Adaptabilitatea TPU este magnifică; cu toate acestea, aceasta se bazează pe setările de programare a imprimării 3D. În momentul în care utilizați un grad scăzut de umplere, planul imprimat 3D va fi mai adaptabil. Acest lucru face posibilă ridicarea de proteste mai versatile sau neîntrerupte. În ceea ce privește imprimarea 3D, fibra TPU necesită schimbul unei măsuri mai mari de energie decât multe fibre diferite. În orice caz, spre deosebire de alte materiale, nu există probleme de răsucire care să poată fi capabile prin șoc termic.

Sfaturi pentru imprimarea 3D folosind material TPU

Este vital să descoperiți calitățile și deficiențele tipăririi cu fibră TPU. Cum ai profita de acest material? Este esențial să luați în considerare potențialele probleme înainte de a începe cu materialul TPU pentru a ști ce este în magazin.

1. Optimizarea vitezei de avans: de cele mai multe ori este cel mai bine să utilizați o viteză de avans fiabilă, care este lentă în timp ce imprimați 3D cu fibre adaptabile. Acest lucru se datorează faptului că materialul este flexibil și poate deveni sălbatic, presupunând orice modificări bruște ale vitezei de imprimare. Accelerarea poate aduce presiune asupra fibrei, provocând un blocaj. Găsirea vitezei de imprimare ideală pentru imprimarea 3D a materialului TPU poate necesita mai multe eforturi. Cu toate acestea, o etapă de început decentă este o viteză de 35 mm/s.

Pentru a realiza acest lucru prin utilizarea materialului TPU, imprimați la niveluri inferioare ale stratului, garantând că acestea sunt în domeniul de aplicare de la 0,1 mm până la 0,2 mm. La nivelul stratului inferior, există o condiție prealabilă pentru mai puțin plastic, ceea ce implică faptul că extruderul are grijă de acesta la o rată mai mică, ceea ce facilitează greutatea fibrei.

2. Folosiți o toleranță negativă și evitați utilizarea plutelor: planificarea unei secțiuni adaptabile care face furie peste alt articol merită să vă gândiți la utilizarea unei rezistențe negative între părți. Acest lucru va garanta că partea reglabilă se poate extinde cu ușurință peste cealaltă piesă.

Utilizarea fibrelor adaptabile, de exemplu, materialul TPU, și nu folosirea plutelor este semnificativă. Deoarece straturile de bază ale ratei au un ritm mai mare de expulzare, ar putea provoca probleme.

3. Optimizați setările de retragere : Deoarece materialul TPU este adaptabil și versatil, îl face extrem de delicat pentru dezvoltări rapide, cum ar fi retragerile. Ulterior, pentru a imprima eficient 3D utilizând fibra TPU, trebuie să avansați setările de retragere pentru a limita consecințele. Este esențial, indiferent de o cantitate limitată de extragere, în timp ce se folosește o viteză mai mică pentru a ajuta la orice revărsare imaginabilă de la extruder (hot-end).
4. Scurtați distanța: evaluarea generală acceptă imprimarea 3D a materialelor adaptabile cu un extruder Direct Drive. În orice caz, puteți ajunge la rezultate similare utilizând setările potrivite pe o imprimantă 3D cu un extruder Bowden. În mod semnificativ, fibra merge în zona de înmuiere pentru a avea o rezistență strânsă, ceea ce poate preveni orice crimpare sau șerpuire.
5. Amplasarea bobinei: Mai multe modificări ale bobinei materialului pot avea un efect considerabil. Roata de antrenare a extruderului va manevra regulat fibra în gura de scurgere, ceea ce face ca bobina de fibre să slăbească o cantitate modestă de plastic în tot acest timp. Deoarece TPU este versatil, fibra va fi extinsă în timp ce este trasă, determinând o expulzare insuficientă. În consecință, montați bobina peste imprimantă, astfel încât fibra să se slăbească în sus în jos, scăzând orice obstacol.

Industrii care folosesc material TPU în imprimarea 3D

O gamă largă de întreprinderi utilizează imprimarea 3D TPU, deoarece elementele sale le oferă diverse beneficii.

• Articole sportive și încălțăminte: deoarece ar putea apărea nevoia de a fi adaptabil și rezistent, materialul TPU este decizia ideală. Poate fi găsit în pregătirea ajutorului, echipamentelor de apă și hardware-ului de wellness în multe jocuri. Încălțămintea trebuie să reziste la temperaturi scăzute, adaptabilitate și să fie impermeabilă la apă și substanțe sintetice. În acest fel, imprimarea 3D TPU este perfectă pentru asamblarea consumabilelor de exterior.
• SLEM a cercetat posibilitățile încălțămintei imprimate 3D: SLEM, o comunitate de dezvoltare și școlarizare pentru afacerea cu încălțăminte, a solicitat ca Tractus3D să colaboreze la un proiect de imprimare 3D pentru pantofi. Obiectivul este de a investiga modul în care cantitatea de deșeuri materiale poate fi redusă, oricât de mult s-ar putea aștepta în mod rezonabil, în timp ce se cercetează strategii noi și existente pentru personalizarea rapidă a modelelor avansate pentru fiecare client.

SLEM și-a dat seama că inovația FDM și diferite metodologii, cum ar fi crearea FFF, se adresează aparent cel mai practic răspuns pentru modificarea tălpilor. Pantofii fabricați utilizând aceste cicluri sunt deosebit de convingătoare în a se potrivi planurile de talpă la necesitățile extraordinare ale purtătorilor, de la formă și confort până la achiziționarea de aplicații explicite precum jocurile. Mai târziu, un obiectiv definitiv pentru organizațiile de încălțăminte va fi un cerc rapid înapoi de la obținerea de informații despre clienți pentru a le transmite și obținerea tălpilor tipărite, îmbunătățite, create și transmise clienților în curând.

• Aerospațial: Afacerea avioanelor analizează în plus serios utilizarea imprimării 3D TPU, deoarece și-a extins, de asemenea, utilizarea, văzând exact ceea ce aduce la masă. De asemenea, poate fi găsit în tablourile de bord și senzori.
• Automobile: Afacerea auto s-a orientat spre material TPU și l-a realizat în sistemul de asamblare al vehiculelor. În ultimul timp, utilizarea a crescut considerabil. Prin urmare, poate fi găsit frecvent în tablourile de bord, senzori, comutatoare și regiuni.