3D打印中的TPU：这种柔性材料有什么特点？

3D打印中的TPU：这种柔性材料有什么特点？

在3D打印领域，TPU（热塑性聚氨酯）作为一种柔性材料，因其独特的性能和广泛的应用场景而备受关注。从抓取应用到减震器，从静音块到配件，TPU凭借其出色的柔韧性、耐磨性和机械特性，在众多领域展现出独特的优势。本文将为您详细介绍TPU的特点、打印参数、应用和局限性，帮助您更好地理解和使用这种材料。

TPU家族的主要特点是什么？它与其他塑料有何不同？

TPU是TPE-U的缩写，属于热塑性弹性体家族，分为4大类：TPE-U/TPE-S/TPE-A/TPE-E。

它与其他热塑性塑料的特别区别在于其可能具有截然不同的表面硬度。这种特性称为“肖氏硬度”，表示TPU的柔韧性水平。最常用的硬度之一是95shA，它代表了相当高的硬度。

使用TPU Flex 85A打印的部件（照片来源：ALSIMA）

TPU还具有优异的性能，例如：

• 高耐使用性和耐磨性。
• 对油、植物和动物脂肪以及矿物油具有高耐受性。
• 抗冲击和抗切割
• 另一个重要的一点是，TPU具有出色的层内聚力，它赋予打印部件机械均匀性。因此，该零件是各向同性的。

TPU有什么特殊的打印参数吗？

在相对较高的肖氏硬度（>95A min）下，除了良好的收缩控制之外，不存在重大打印问题。对于较软的材料（<95A），在标准机器上，必须大大降低沉积速度，以避免出现细丝在挤出机中堵塞的问题。

在95A软硬度以下，将耗材直接送入打印头是比将材料从底盘推出的Bowden更合适的解决方案。还有一个非常重要的一点：房间通风，这直接影响打印质量。缺乏通风会导致严重的美观缺陷。

采用TPU Flex 80A的3D打印部件（照片来源：ALSIMA）

有什么具体的后处理步骤吗？

TPU很难进行后处理。事实上，它们的耐磨性使得打磨或处理打印表面变得困难。一些苯乙烯类TPE(TPE-S/SEBS)可以像ABS一样进行化学处理。也可以恢复加工。

TPU的主要应用有哪些？

应用领域有很多，可以说是需要灵活性的一切！在我们的客户中，我们发现了抓取应用（夹具）、定制静音块、零件保护、减震器和配件。

ALSIMA准备的3D打印TPU机器

TPU还可以在不使用真空成型的情况下制作某些柔性部件的原型。FDM中TPU打印的一个重要优势是能够改变零件的外部结构并调整零件的内部填充物。这具有改变打印部件的灵活性、缓冲性和在应力下的反应的效果。

TPU的局限性是什么？

与硅胶不同，TPU不适合高温环境。事实上，尽管TPU的工作范围相对较宽（-20°C–+65°C），但它并不耐高温。如今，我们在FDM上沉积非常灵活的TPU（<60A shore）时受到限制。我们正在努力从材料和机器的角度降低这一限制。

可以给那些想要使用柔性材料进行打印的建议？

在标准机器上要有耐心，TPU打印速度较慢，以免在挤出机中造成问题。这是一种反复无常的材料。其挤出温度范围较低，过热会导致材料中产生气泡；反之，温度过低会导致挤出不足。

使用TPU Flex 60A打印的部件（照片来源：ALSIMA）

来源：3dnatives