TPU 长丝：概述

已发表: 2022-10-25

什么是 TPU 长丝？

3D 打印是一个快速发展的领域，新的创新和改进一直在发生。 随着越来越多的企业和个人开始使用 3D 角色创建软件，越来越需要专门的软件来促进这些过程。

您是否考虑过 3D 打印自适应部件？ 如果这是真的，那么众所周知的热塑性聚氨酯或 TPU 肯定是一种可以添加到您的破败中的材料。

TPU 3D 打印提供了有趣的潜在结果，这些结果是 ABS、PLA 或尼龙等其他 3D 打印材料通常无法实现的。 TPU 结合了塑料和弹性的特性，可以制造出灵活、坚固的部件，可以有效地扭曲或压实。

在当前的教学练习中，我们将研究 TPU 的优势和用途、有助于该材料的进步，以及帮助您使用 TPU 进行 3D 打印的一些技巧，如预期的那样简单有效。 所以，继续阅读！

什么是 TPU？

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一个人手里拿着一根 TPU 灯丝。 图片来源：BCN3D Technologies

热塑性聚氨酯 (TPU) 在热塑性弹性体组中占有一席之地，并结合了热塑性塑料和橡胶（热固性塑料）的最佳性能。

您可能更熟悉术语 TPE — 或热塑性弹性体。 TPE 以前是适应性 3D 打印的首选材料，是一种高度精致的类弹性塑料，可以弯曲或伸展而不会变形。 尽管如此，它的绝对质量使 TPE 成为机器挤出机到 3D 打印的令人难以置信的移动材料。

话又说回来，TPU 可以被认为是 TPE 的更新版本。 TPU 具有类似弹性的多功能性、高抗撕裂性和抗刮伤性、断裂时的高拉伸性和温暖的强度。

此外，TPU 同样不透油、润滑油和各种溶剂。 由于 TPU 比 TPE 更坚固，因此 TPU 更容易用于 3D 打印。

TPU材料规格

  • TPU具有高耐久性、柔韧性和强度。
  • 它具有高耐磨性和中高耐化学性和耐水性。
  • TPU 的喷嘴温度在 220 – 250 ‎°C 之间。
  • 它的加热床最高可达 60°C。

TPU长丝特点

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黑色 TPU 灯丝在轮子中呈圆形。 图片来源：亚马逊

TPU 纤维具有多种特性，使其成为许多用途的不可思议的决定。 它不受刮擦区域、油、物质和磨损的影响，非常适合用于汽车行业等企业。 TPU 的印刷件还不受低温影响，这意味着它不会变得脆弱且难以使用。

与同样是适应性纤维的 TPE 相比，TPU 更易于印刷，并且在较低温度下更好地保持其柔韧性。 TPU 材料同样具有更高的抗刮擦性和更高的油和润滑油保护性。

与其他较硬的热塑性塑料相比，TPU 纤维具有结合适应性和一致性的特性。 它还具有令人难以置信的夹层附着力，并且在 3D 打印过程中不会发生扭曲或分层。

  • 刚性或弹性

TPU 的硬度取决于聚合物的混合。 TPU纤维排出的温度为220-250度。 不需要加热的形式阶段。 但是，使用时，温度不应超过60度。 挤出机框架应能承受高达 250 度的稳定温度的适应性和可压缩材料。

  • 灵活性

TPU的适应性是惊人的； 但是，这依赖于 3D 打印编程设置。 当您使用低度填充时，3D 打印的计划将更具适应性。 这使得可以想象引发更多形式或不屈不挠的抗议活动。 关于 3D 打印，TPU 纤维比许多不同的纤维需要更多的能量交换。 在任何情况下，与其他材料相比，不存在可以通过热冲击的扭曲问题。

使用 TPU 材料进行 3D 打印的技巧

弄清楚使用 TPU 纤维打印的质量和缺点至关重要。 您将如何利用这种材料？ 在开始使用 TPU 材料之前，必须考虑潜在问题以了解存储中的内容。

  1. 优化进给速度：在使用适应性纤维进行 3D 打印时，最好利用缓慢的可靠进给速度。 假设打印速度发生任何突然变化，这取决于材料的柔韧性和狂野性。 加速会给光纤带来压力，导致堵塞。 为 3D 打印 TPU 材料找到理想的打印速度可能需要多次努力。 尽管如此，一个不错的开始阶段是 35 毫米/秒的速度。

为了实现这一点，利用 TPU 材料，在较低层打印，保证它们在 0.1mm 到 0.2mm 的范围内。 在较低的层级，有一个先决条件是减少塑料，这意味着挤出机以较低的速度处理它，这有利于纤维的重量。

  1. 使用负公差并避免使用木筏：规划一个在另一篇文章上发脾气的适应性部分值得考虑在部件之间使用负电阻。 这将保证可调节部分可以轻松地延伸到另一部分上。

使用适应性强的纤维，例如 TPU 材料，并且不使用木筏是很重要的。 由于利率的基础层具有更高的驱逐速度，因此可能会引发问题。

  1. 优化回缩设置：由于 TPU 材料适应性强且用途广泛，因此对于快速开发（如回缩）来说非常精致。 随后，为了有效地利用 TPU 纤维进行 3D 打印，您必须提前退出设置以限制后果。 无论挤出量有限，它都是至关重要的，同时使用较慢的速度来帮助挤出机（热端）的任何可能的溢出。
  2. 缩短距离：整体评估支持使用 Direct Drive 挤出机 3D 打印适应性材料。 在任何情况下，您都可以在带有 Bowden 挤出机的 3D 打印机上使用正确的设置来获得类似的结果。 重要的是，纤维进入软化区具有紧密的弹性，可以防止任何卷曲或蛇行。
  3. 线轴的放置：对材料的线轴进行多次更改会产生相当大的影响。 挤出机驱动轮会定期将纤维移动到喷嘴中，这会导致纤维卷轴一直松动适量的塑料。 由于 TPU 用途广泛，纤维在拉动时会伸长，从而导致排出不足。 因此，将线轴安装在打印机上，使纤维向下松开，减少任何障碍物。

在 3D 打印中使用 TPU 材料的行业

许多企业都在使用 TPU 3D 打印，因为它的元素为他们提供了各种好处。

  • 运动用品和鞋类：由于可能需要适应性强和耐磨，TPU 材料是理想的选择。 在许多游戏中，可以在准备帮助、水具和健康硬件中找到它。 鞋类需要耐低温、适应性强，并且不透水和合成物质。 这样，3D 打印 TPU 非常适合组装户外用品。
  • SLEM 研究了 3D 打印鞋类的可能性： SLEM 是一个鞋类行业的开发和学校教育社区，已要求 Tractus3D 合作开展鞋类 3D 打印项目。 目标是研究如何减少多少材料浪费，无论可以合理预期多少，同时研究新的和现有的策略，以便为每个客户快速定制高级模型。

SLEM 发现 FDM 创新和不同方法（如 FFF 创建）表面上解决了修改鞋底的最实际解决方案。 利用这些周期制成的鞋子在将鞋底设计与穿着者的非凡需求相匹配方面特别引人注目，从形状和舒适到获得明确的应用，如游戏。 稍后，鞋业组织的一个明确目标将是一个快速的循环，从获取客户信息以传达给他们，然后将鞋底印刷、增强、创建并尽快传达给客户。

  • 航空航天：飞机业务也在认真看待 TPU 3D 压印的应用，因为它也扩大了其应用，准确地看到了它带来的确切内容。 它同样可以在仪表板和传感器中找到。
  • 汽车：汽车业务已从TPU材料发展到汽车装配系统。 最近，使用率已广泛上升。 因此，它经常出现在仪表板、传感器、开关和区域中。