3D打印线材TPU常见问题

3D打印线材TPU常见问题

热塑性聚氨酯（TPU）是一种常见的3D打印材料，以其弹性、减震性、耐热和耐化学性而闻名。本文将详细介绍TPU的特性、主要应用、打印时可能遇到的问题及其解决方法，以及打印后的处理步骤。

PU只需修改其打印参数即可提供多功能性！（来源：Alejandro Benítez通过All3DP；模型：MatterHackers）

什么是TPU？

TPU是FDM打印机最常见的3D打印材料之一。作为一种柔性材料，它以弹性、减震性、耐热和耐化学性而闻名。此外，它是最耐用的材料之一，并且比PLA和PETG等刚性材料具有更大的层粘合性。这些独特的特性使其非常适合广泛的应用。

TPU和其他柔性长丝通常通过其抗变形能力来定义，即其肖氏硬度。肖氏硬度范围为0至100。数字越大，材料越硬，因此柔性越差。

TPU的硬度通常在85A到95A之间，是柔性细丝中最坚硬的一种。数字旁边的字母表示塑料的类型。肖氏A级硬度用于软橡胶、弹性体和天然橡胶。

处理TPU时要记住的另一个方面是其吸湿性，这意味着它会从环境中吸收大量水分。为了解决这个问题，您可以使用干燥箱，加热细丝以除湿并准备打印。

应用

一点缓冲垫可能会很有用（来源：BCN3D）

众所周知，TPU打印部件往往具有弹性、柔韧性和回弹性。根据应用情况，这些特性可能成为优势或劣势。最适合TPU的部件是那些应承受恶劣环境或预计会暴露于持续压力或拉伸条件下的部件。

例如，TPU打印的仪表（一种在执行制造任务时有用的定位工具）可受益于TPU的弹性。通过修改填充密度，您可以改变部件的刚度，使其成为一种动态工具。日产利用了这一特性，并实施了挡风玻璃定心仪表装置，用于确保汽车支柱之一与挡风玻璃之间的正确距离。

然而，TPU的弹性并不适合所有用例。例如，日产在制造过程中还使用下钻定位工具，并向操作员指示钻头的位置。该工具需要刚性材料，以避免由于打印部件的弯曲或扭转而导致错位。

TPU的问题

你需要运行多次迭代才能找到适合你的打印机的设置（来源：Lucas Flies Rockets）

使用TPU进行打印肯定比使用PLA进行打印更棘手。虽然翘曲不是与TPU相关的常见问题，但当您开始使用这种材料进行打印时，可能会（并且将会出现）出现其他复杂情况，包括堵塞、拉丝和挤出不足等（我们将在下文中详细介绍这些问题）。其中一些问题与打印机的物理配置有关，而挤出机和热端是造成这些问题的主要部件。

此外，TPU的打印设置非常特殊，必须在切片软件中修改这些设置才能成功打印这种材料。其中一些设置比其他设置更明显，例如打印温度和打印速度，而其他设置则不太常见，例如回缩距离和回缩速度。事实上，这可能是你第一次听说它们。

常见打印问题

使用TPU打印时，拉线将是你打赢的第一场战役（来源：bmc3d通过Prusa研究论坛）

修改切片机中TPU配置文件的设置后，您仍需要测试它们。在测试过程中，请注意打印质量。打印过程中可能会出现一些问题。我们总结了最常见的问题，并将为您提供一些克服这些问题的技巧。

穿线

当打印头移动到下一个打印位置时，如果在非打印时刻喷嘴中有熔融材料，就会发生拉丝现象。它由打印件上留下的细小拉丝组成，打印完成后很难去除。

造成此问题的主要原因是，在移动到下一个打印位置之前，挤出机中的细丝回缩不够。只需简单调整回缩速度和距离即可解决问题。但是，如果您使用的是带有Bowden挤出机的打印机，而不是带有直接挤出机的打印机，则这可能更难实现。

堵塞

由于TPU是一种比PLA或PETG更脆弱的材料，因此更容易发生堵塞。无论是部分堵塞还是完全堵塞，都会影响打印质量。堵塞的发生是因为材料卡在喷嘴或热端，而这种情况的发生可能由多种原因引起。一个简单的解决方案就是所谓的“冷拉”。如果发生更严重、更难清除的堵塞，您可能需要选择更换新的喷嘴。

许多打印问题与温度有关，尤其是TPU（来源：heiko-2通过Prusa研究论坛）

挤压不足

挤出不足是使用TPU打印时最常见的问题之一。其特点是打印层之间有间隙。虽然最简单的证据可以在打印的后期阶段发现，但您不必等到打印完成或进行到相当长一段时间后才发现这个问题：喷嘴中的咔嗒声就是一个迹象。

虽然挤出不足的原因有很多，但对于TPU，您需要特别注意吸湿性。正如我们上面提到的，吸湿性材料是指那些倾向于从环境中吸收湿气的材料。这意味着细丝中的微小水泡在通过喷嘴时会蒸发，从而在打印件中留下间隙。为了解决这个问题，请确保在使用前将细丝干燥，然后将其存放在真空密封袋中。

痘痘和粉刺

这是打印时过多材料通过喷嘴的后果，也称为过度挤出。发生这种情况的主要原因是热端温度过高。如果您遇到此问题，请尝试以5°C的递减量降低温度。

打印温度塔可以帮助您找到所用灯丝的合适温度。此测试打印还可以帮助您调整打印设置以避免出现拉丝现象。

打印移除和后处理

您需要一把刮刀来安全地从底板上取下打印部件（来源：eirawyn via Reddit）

正如我们之前所说，使用TPU获得良好的第一层并不像打印完成后将其从板上分离那么困难。可以使用柔性片材，但这取决于最终部件的刚度。薄部件（如智能手机外壳）更灵活，可以轻松从刚性板上取下。

另一方面，较硬的部件表现得更像刚性部件，从刚性板上取下它们会更困难。能够弯曲板材可以帮助开始移除部件，但您可能需要刮刀才能成功移除TPU打印部件。

至于后处理，TPU是一种不需要任何额外处理的材料。PLA和ABS等细丝可以使用不同的技术进行平滑处理，但TPU用途不大。但是，您可以为TPU打印件涂漆，但必须小心使用正确类型的油漆，一种专为柔性材料设计的油漆。这种特定类型的油漆应随着部件弯曲而弯曲，而不会开裂。

另一个后处理步骤是使用热风枪轻松去除最终打印件上的细丝。您可能想用吹风机代替热风枪。但是，吹风机不能熔化塑料，因此您可能需要多次吹干，而且即使这样，也可能无法达到去除所有细丝所需的温度。