Dobrze jest być elastycznym
Elastyczne filamenty TPE i TPU to termoplastyczne elastomery, które umożliwiają łatwe rozciąganie i wyginanie wydruków. Zanim jednak przejdziemy do szczegółów na temat tych dwóch rodzajów filamentów, porozmawiajmy o elastycznych filamentach w ogóle i o tym, dlaczego są one używane.
Istnieje kilka powodów, dla których chciałbyś, aby druk miał elastyczne lub gumowe właściwości, takie jak tłumienie drgań i absorpcja wstrząsów, wysoka udarność i dobra odporność na rozdarcie, ścieranie, chemikalia oraz wysokie lub niskie temperatury.
Przy tych wszystkich zaletach należy zauważyć, że elastyczne filamenty nie zawsze są tak łatwe do drukowania. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej miękki i podatny na zginanie jest materiał, tym trudniej go wydrukować.
Teraz zagłębmy się w temat filamentów TPE i TPU i wyjaśnijmy różnice między nimi. Omówimy również najlepsze praktyki drukowania z nich i zostawimy Ci kilka wydruków do wypróbowania!
Dwa TP
TPE
TPE to skrót od nazwy “thermoplastic elastomer”. Jest to mieszanka twardego tworzywa sztucznego i miękkiej gumy, dzięki czemu ma właściwości zarówno termoplastyczne, jak i elastyczne. TPE obejmuje szeroką gamę materiałów elastycznych, w tym poliuretan termoplastyczny (TPU), kopoliester termoplastyczny (TCP) i poliamid termoplastyczny (TPA).
TPU
TPU to skrót od nazwy “thermoplastic polyurethane”. Choć technicznie jest to również klasa materiałów, TPU jest najbardziej rozpowszechnionym rodzajem TPE i jest bardziej sztywny niż elastyczne filamenty, co ułatwia drukowanie.
Wyjaśniamy niejasności
Ponieważ terminy TPE i TPU są często luźno wymieniane, warto wyjaśnić tę kwestię.
- Zarówno TPE, jak i TPU to kategorie materiałów, ale TPE to szersza klasyfikacja materiałów miękkich, podczas gdy TPU to bardziej sztywne i elastyczne filamenty.
- TPE jest ogólnie dostępny od wielu lat. Jeśli chodzi o materiały do drukowania, to różnią się one bardziej pod względem wydajności części i łatwości drukowania.
- TPU, specyficzny rodzaj TPE, zadomowił się na rynku druku 3D dopiero w ostatnich kilku latach. Ponieważ jest łatwiejszy do drukowania niż inne TPE, stał się popularnym elastycznym filamentem FDM.
Teraz, gdy znamy już podstawy tych dwóch filamentów, przejdźmy do szczegółów dotyczących różnic między nimi.
Taki sam, ale inny
TPE i TPU definiuje się na podstawie ich twardości, która określa odporność materiału na odkształcenia powierzchniowe. Jak wiadomo, TPU jest twardszy niż TPE, a twardość TPU w skali Shore’a wynosi od 60A do 55D i charakteryzuje się dużym zakresem sprężystości (zwykle 600-700%).
Logicznie rzecz biorąc, TPE ma szerszy zakres twardości niż TPU. Różnice w składzie chemicznym TPE oznaczają, że niektóre rodzaje TPE są częściowo twarde i nadają się na przykład na opony samochodowe, podczas gdy inne są bardzo gumowe.
W porównaniu z filamentami TPE, TPU charakteryzuje się większą sztywnością, której nie należy mylić z twardością. Sztywność mierzy zdolność materiału do zginania, wskazując tendencję materiału do powrotu do pierwotnego kształtu po poddaniu go działaniu siły.
Inne różnice polegają na tym, że wydruk z TPU będzie cięższy, ponieważ TPU ma większą gęstość niż inne TPE. TPU ma także gładkie wykończenie, podczas gdy TPE mają zwykle bardziej gumową fakturę. TPU ma lepszą odporność na ścieranie niż większość TPE, a ponadto TPU kurczy się mniej niż inne TPE.
Skoro wiemy już wszystko o różnicach między nimi, przyjrzyjmy się, jak najlepiej drukować przy ich użyciu.
Ustawienia drukowania i porady
Drukowanie z TPE
Filament TPE może być trudny do drukowania z powodu swojej elastyczności. Zaleca się drukowanie przy następujących ustawieniach:
- Temperatura dyszy: 210-260 ºC
- Temperatura platformy: 110 ºC
- Prędkość drukowania: 5-30 mm/s
Zbyt szybkie drukowanie może łatwo doprowadzić do zacięcia. TPE działa lepiej z ekstruderem z napędem bezpośrednim, więc zachowaj szczególną ostrożność, jeśli masz ekstruder Bowdena.
Drukowanie z TPU
Dobrą wiadomością jest to, że filament TPU jest łatwiejszy do drukowania niż TPE, ponieważ jest stosunkowo sztywniejszy, ale w porównaniu do sztywnych filamentów takich jak PLA, filament TPU jest nadal trudny. Zaleca się drukowanie przy następujących ustawieniach:
- Temperatura dyszy: 210-230 ºC
- Temperatura platformy: 60 ºC
- Prędkość drukowania: 5-30 mm/s
Bardzo ważne jest zmniejszenie prędkości wytłaczania i ruchu powrotnego, aby zoptymalizować proces drukowania.
Wypróbuj
Wiemy już, że TPU jest rodzajem TPE. Inne TPE są zazwyczaj bardziej miękkie niż TPU, co oznacza, że TPU jest łatwiejsze do drukowania. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli chcesz uzyskać cięższe, twardsze i bardziej wytrzymałe przedmioty, wybierz filament TPU, ale jeśli chcesz uzyskać lżejsze, bardziej miękkie i elastyczne wydruki, wybierz filament TPE.
Żródło: https://all3dp.com
