- TPU erottuu joukosta tasapainoisimpana joustavana materiaalina mekaanisen kestävyyden ja tulostuksen helppouden välillä.
- Joustava PLA on helpompi vaihtoehto käsitellä, vaikkakin vähemmän joustava ja kestävä kuin TPU.
- Monimutkaisemmat elastomeerit, kuten TPE, TPA ja TPC, sopivat erinomaisesti teollisiin ja puettaviin sovelluksiin.
Jos olet tutustunut 3D-tulostuksen maailmaan, olet varmasti huomannut, ettei kaikki ole jäykkää muovia. Joskus tarvitset osan taipumaan, vaimentamaan iskuja tai yksinkertaisesti tuntumaan kumimaiselta, ja siinä joustavat materiaalit tulevat mukaan kuvaan. Totuus on, että aluksi monien lyhenteiden ja variaatioiden erottaminen toisistaan voi olla todellinen päänsärky , mutta oikean materiaalin valitseminen on avainasemassa, jotta kappaleestasi ei tule merkityksetöntä muovilankasotkua.
Tässä artikkelissa perehdymme siihen, mitä tapahtuu, kun vertaamme TPU:ta joustavaan PLA:han ja muihin läheisiin sukulaisiin, kuten TPE:hen. Emme raapaise pintaa, vaan analysoimme kaikkea peruskemiasta puristusvinkkeihin tulostimen tukosten estämiseksi, olitpa sitten tavallinen kone tai ammattimainen kokoonpano. Katsomme, mikä sopii parhaiten tarpeisiisi riippuen siitä, etsitkö jotain nopeaa prototyyppiä varten vai osaa, joka kestää päivittäistä käyttöä.
PLA-filamentti ja sen joustava variantti
PLA (polymaitohappo) on kiistaton kuningas aloittelijoille. Se on biohajoava materiaali, joka on valmistettu maissitärkkelyksestä tai sokeriruokosta, mikä tarkoittaa, että se ei vapauta myrkyllisiä höyryjä ja tuoksuu melko miellyttävältä tulostettaessa. Haittapuolena on, että tavallinen PLA on haurasta ja pehmenee, jos se altistuu auringonvalolle tai yli 60 celsiusasteen lämpötiloille.
Tässä kohtaa pehmeä tai joustava PLA astuu kuvaan. Tässä materiaalissa käytetään kemiallisesti käsiteltyjä orgaanisia kuituja joustavuuden saavuttamiseksi. Parasta on, että sitä on paljon helpompi tulostaa kuin puhtaita elastomeerejä, koska se säilyttää jäykemmän rakenteensa, joka estää sitä sotkeutumasta ekstruuderissa. Sitä käytetään usein osissa, jotka tarvitsevat kestävää kumia, mutta joita ei venytetä kilometreittäin, kuten rengasprototyypeissä tai puskureissa, joiden on palattava muotoonsa kohtuullisen paineen jälkeen.
TPU: Joustavuuden moniosaaja
TPU eli termoplastinen polyuretaani on luultavasti suosituin joustava materiaali, koska se yhdistää muovin lujuuden kumin joustavuuteen . Toisin kuin joustava PLA, TPU on paljon kestävämpi hankausta ja kulumista vastaan, joten se sopii täydellisesti puhelinkuorten, robottipyörien tai vesitiiviiden tiivisteiden valmistukseen.
TPU-tulostuksessa on omat kikkansa. Pehmeänä materiaalina se voi taittua ekstruuderin sisällä ja aiheuttaa pelätyn tukoksen. Nykyään on kuitenkin saatavilla optimoituja TPU-versioita, jotka ovat vähemmän pehmeitä ja helpompia ekstrudoida , ja jotka sopivat yhteen jopa tulostimien kanssa, joissa ei ole suoravetoista ekstruuderia. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi on suositeltavaa vähentää tulostusnopeutta ja varmistaa, että lämpötila on oikea liiallisen nauhojen muodostumisen välttämiseksi.
TPE ja muut elastomeerit: Seuraava taso
Kun puhumme TPE:stä (termoplastinen elastomeeri), puhumme itse asiassa kokonaisesta materiaaliperheestä. TPU on TPE:n johdannainen, mutta puhdas TPE on huomattavasti pehmeämpää ja sileämpää koskettaa . Se on ihanteellinen materiaali rannekkeisiin tai lääkinnällisiin laitteisiin, vaikka sen tulostaminen on haastavampaa, koska se vaatii erittäin tarkkaa lämmönsäätöä ja lähes välttämättä suoravetoista ekstruuderia, jotta filamentti ei käyttäydy kuin ylikypsennetty spagetti.
- TPC (termoplastinen kopolyesteri): Se on lämmön- ja kemikaalinkestävä versio. Sitä käytetään puskureissa tai ilmakanavissa, koska Se on erittäin termisesti vakaavaikka se on vähemmän joustava kuin TPU.
- TPA (termoplastinen polyamidi): Se on nailonin ja TPE:n sekoitus. Tuloksena on sileä ja erittäin kestävä materiaali, joka kykenee kestää toistuvia venytysjaksoja särkymätön, ihanteellinen puettavalle teknologialle.
Tekninen vertailu ja tulostusvinkkejä
Jos vertaamme TPU:ta TPE:hen, TPU voittaa helppokäyttöisyydessä ja kestävyydessä, kun taas TPE voittaa tuntumassa ja hinnassa. Toisaalta, jos vertaamme joustavaa PLA:ta TPU:hun, ensin mainittu on ihanteellinen niille, jotka eivät halua monimutkaistaa asioita koneen asetuksilla, mutta TPU tarjoaa todella elastisia ominaisuuksia toiminnallisille osille.
Jotta voit tulostaa millä tahansa näistä materiaaleista, tulostimesi tulisi mieluiten saavuttaa vähintään 220 °C:n lämpötila ja siinä tulisi olla lämmitetty alusta. Tärkeä vinkki on pitää filamentti kuivana , koska nämä materiaalit ovat hygroskooppisia (ne imevät kosteutta ilmasta), mikä aiheuttaa kuplia ja huonon pinnanlaadun. Jos huomaat filamentin taipuvan ennen suuttimeen menoa, kokeile vähentää nopeutta ja asettaa sisäänveto minimiin, jotta materiaali ei juutu takaisin ja jumiudu.
Viime kädessä valinta riippuu siitä, mitä etsit: joustava PLA sopii erinomaisesti nopeaan ja helppoon testaukseen, TPU on tasapainoinen vaihtoehto kestäville osille ja TPE tai sen johdannaiset (TPA, TPC) niille, jotka tarvitsevat erityisiä teollisia ominaisuuksia. Tärkeintä on tuntea laitteistosi rajoitukset ja kokeilla rohkeasti eri nopeuksia ja lämpötiloja, kunnes löydät täydellisen asetuksen kullekin materiaalille.