TPU 長絲：概述

已發表: 2022-10-25

什麼是 TPU 長絲？

3D 打印是一個快速發展的領域，新的創新和改進一直在發生。 隨著越來越多的企業和個人開始使用 3D 角色創建軟件，越來越需要專門的軟件來促進這些過程。

您是否考慮過 3D 打印自適應部件？ 如果這是真的，那麼眾所周知的熱塑性聚氨酯或 TPU 肯定是一種可以添加到您的破敗中的材料。

TPU 3D 打印提供了有趣的潛在結果，這些結果是 ABS、PLA 或尼龍等其他 3D 打印材料通常無法實現的。 TPU 結合了塑料和彈性的特性，可以製造出靈活、堅固的部件，可以有效地扭曲或壓實。

在當前的教學練習中，我們將研究 TPU 的優勢和用途、有助於該材料的進步，以及幫助您使用 TPU 進行 3D 打印的一些技巧，如預期的那樣簡單有效。 所以，繼續閱讀！

什麼是 TPU？

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一個人手裡拿著一根 TPU 燈絲。 圖片來源：BCN3D Technologies

熱塑性聚氨酯 (TPU) 在熱塑性彈性體組中佔有一席之地，並結合了熱塑性塑料和橡膠（熱固性塑料）的最佳性能。

您可能更熟悉術語 TPE — 或熱塑性彈性體。 TPE 以前是適應性 3D 打印的首選材料，是一種高度精緻的類彈性塑料，可以彎曲或伸展而不會變形。 儘管如此，它的絕對質量使 TPE 成為機器擠出機到 3D 打印的令人難以置信的移動材料。

話又說回來，TPU 可以被認為是 TPE 的更新版本。 TPU 具有類似彈性的多功能性、高抗撕裂性和抗刮傷性、斷裂時的高拉伸性和溫暖的強度。

此外，TPU 同樣不透油、潤滑油和各種溶劑。 由於 TPU 比 TPE 更堅固，因此 TPU 更容易用於 3D 打印。

TPU材料規格

  • TPU具有高耐久性、柔韌性和強度。
  • 它具有高耐磨性和中高耐化學性和耐水性。
  • TPU 的噴嘴溫度在 220 – 250 ‎°C 之間。
  • 它的加熱床最高可達 60°C。

TPU長絲特點

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黑色 TPU 燈絲在輪子中呈圓形。 圖片來源：亞馬遜

TPU 纖維具有多種特性，使其成為許多用途的不可思議的決定。 它不受刮擦區域、油、物質和磨損的影響，非常適合用於汽車行業等企業。 TPU 的印刷件還不受低溫影響，這意味著它不會變得脆弱且難以使用。

與同樣是適應性纖維的 TPE 相比，TPU 更易於印刷，並且在較低溫度下更好地保持其柔韌性。 TPU 材料同樣具有更高的抗刮擦性和更高的油和潤滑油保護性。

與其他較硬的熱塑性塑料相比，TPU 纖維具有結合適應性和一致性的特性。 它還具有令人難以置信的夾層附著力，並且在 3D 打印過程中不會發生扭曲或分層。

  • 剛性或彈性

TPU 的硬度取決於聚合物的混合。 TPU纖維排出的溫度為220-250度。 不需要加熱的形式階段。 但是，使用時，溫度不應超過60度。 擠出機框架應能承受高達 250 度的穩定溫度的適應性和可壓縮材料。

  • 靈活性

TPU的適應性是驚人的； 但是，這依賴於 3D 打印編程設置。 當您使用低度填充時，3D 打印的計劃將更具適應性。 這使得可以想像引發更多形式或不屈不撓的抗議活動。 關於 3D 打印，TPU 纖維比許多不同的纖維需要更多的能量交換。 在任何情況下，與其他材料相比，不存在可以通過熱衝擊的扭曲問題。

使用 TPU 材料進行 3D 打印的技巧

弄清楚使用 TPU 纖維打印的質量和缺點至關重要。 您將如何利用這種材料？ 在開始使用 TPU 材料之前，必須考慮潛在問題以了解存儲中的內容。

  1. 優化進給速度：在使用適應性纖維進行 3D 打印時，最好利用緩慢的可靠進給速度。 假設打印速度發生任何突然變化，這取決於材料的柔韌性和狂野性。 加速會給光纖帶來壓力，導致堵塞。 為 3D 打印 TPU 材料找到理想的打印速度可能需要多次努力。 儘管如此，一個不錯的開始階段是 35 毫米/秒的速度。

為了實現這一點，利用 TPU 材料，在較低層打印，保證它們在 0.1mm 到 0.2mm 的範圍內。 在較低的層級，有一個先決條件是減少塑料，這意味著擠出機以較低的速度處理它，這有利於纖維的重量。

  1. 使用負公差並避免使用木筏：規劃一個在另一篇文章上發脾氣的適應性部分值得考慮在部件之間使用負電阻。 這將保證可調節部分可以輕鬆地延伸到另一部分上。

使用適應性強的纖維，例如 TPU 材料，並且不使用木筏是很重要的。 由於利率的基礎層具有更高的驅逐速度，因此可能會引發問題。

  1. 優化回縮設置：由於 TPU 材料適應性強且用途廣泛，因此對於快速開發（如回縮）來說非常精緻。 隨後，為了有效地利用 TPU 纖維進行 3D 打印，您必須提前退出設置以限制後果。 無論擠出量有限，它都是至關重要的，同時使用較慢的速度來幫助擠出機（熱端）的任何可能的溢出。
  2. 縮短距離：整體評估支持使用 Direct Drive 擠出機 3D 打印適應性材料。 在任何情況下，您都可以在帶有 Bowden 擠出機的 3D 打印機上使用正確的設置來獲得類似的結果。 重要的是，纖維進入軟化區具有緊密的彈性，可以防止任何捲曲或蛇行。
  3. 線軸的放置：對材料的線軸進行多次更改會產生相當大的影響。 擠出機驅動輪會定期將纖維移動到噴嘴中，這會導致纖維捲軸一直鬆動適量的塑料。 由於 TPU 用途廣泛，纖維在拉動時會伸長，從而導致排出不足。 因此，將線軸安裝在打印機上，使纖維向下鬆開，減少任何障礙物。

在 3D 打印中使用 TPU 材料的行業

許多企業都在使用 TPU 3D 打印，因為它的元素為他們提供了各種好處。

  • 運動用品和鞋類：由於可能需要適應性強和耐磨，TPU 材料是理想的選擇。 在許多遊戲中，可以在準備幫助、水俱和健康硬件中找到它。 鞋類需要耐低溫、適應性強，並且不透水和合成物質。 這樣，3D 打印 TPU 非常適合組裝戶外用品。
  • SLEM 研究了 3D 打印鞋類的可能性： SLEM 是一個鞋類行業的開發和學校教育社區，已要求 Tractus3D 合作開展鞋類 3D 打印項目。 目標是研究如何減少多少材料浪費，無論可以合理預期多少，同時研究新的和現有的策略，以便為每個客戶快速定制高級模型。

SLEM 發現 FDM 創新和不同方法（如 FFF 創建）表面上解決了修改鞋底的最實際解決方案。 利用這些週期製成的鞋子在將鞋底設計與穿著者的非凡需求相匹配方面特別引人注目，從形狀和舒適到獲得明確的應用，如游戲。 稍後，鞋業組織的一個明確目標將是一個快速的循環，從獲取客戶信息以傳達給他們，然後將鞋底印刷、增強、創建並儘快傳達給客戶。

  • 航空航天：飛機業務也在認真看待 TPU 3D 壓印的應用，因為它也擴大了其應用，準確地看到了它帶來的確切內容。 它同樣可以在儀表板和傳感器中找到。
  • 汽車：汽車業務已從TPU材料發展到汽車裝配系統。 最近，使用率已廣泛上升。 因此，它經常出現在儀表板、傳感器、開關和區域中。