La demande d’impression 3D de différents matériaux augmente chaque jour à mesure que de plus en plus de personnes utilisent l’impression 3D pour leur travail ou leurs loisirs. Au début, le développement du matériau d’impression 3D n’était disponible qu’en thermoplastique dur car il est facile à extruder.
Qu'est-ce que le TPU dans l'impression 3D
Le matériau de filament flexible est l’un des matériaux les plus populaires parmi les utilisateurs d’imprimantes 3D car il est capable de se plier, de se plier et ne se casse pas facilement. L'élasticité du matériau a été mesurée sur l'échelle de dureté Shore basée sur le système standard ASTM-D2240-00. Il existe deux échelles populaires pour mesurer la dureté Shore : Shore-A et Shore-D. Le filament flexible est généralement mesuré dans le système Shore-A qui est mis en place avec une dureté moyenne.
Le filament TPU ou polyuréthane thermoplastique est un matériau élastomère : le polymère plastique se combine avec un additif pour devenir un matériau légèrement élastique. Ce matériau est très apprécié dans les industries, notamment dans le secteur du textile/mode.
Les propriétés flexibles du TPU ont une échelle de dureté Shore-A comprise entre 70 et 95, elles sont donc similaires à celles du caoutchouc des pneus (70-75), de la semelle extérieure des chaussures (85) et des roues de caddie (95-97).
Le filament TPU a une zone de fusion de 210 à 240 °C et une température de transition vitreuse d'environ 65 à 70 °C. Le matériau est également considéré comme non toxique et ne produit pas de fumées pendant le processus d'impression.
L'impression 3D avec du filament TPU est possible mais sous certaines conditions. En raison de ses propriétés flexibles, le filament TPU pour impression 3D nécessite un traitement spécifique.
Liste de contrôle pour l'impression 3D TPU :
- Tête d'extrudeuse directe requise
Le TPU est un matériau flexible bien qu'il ne soit pas considéré comme étant à haute température (à ne pas confondre avec le silicone) et il nécessite une très courte distance entre l'entraînement de l'extrudeuse et la chambre de fusion du hotend pour être extrudé avec précision. Une extrudeuse directe entre en jeu pour cela. Certains utilisateurs peuvent utiliser une combinaison d'extrudeuse Bowden et de tube PTFE Capricorn précis, mais il est toujours difficile de définir correctement l'impression. L'extrudeuse à double/double engrenage est un autre élément qui peut améliorer le taux de réussite de l'impression du filament TPU.
- Impression lente
L'impression du TPU doit être aussi lente que possible. Les propriétés du TPU sont une viscosité élevée et une adhérence continue à l'état fondu. Le fait de ralentir l'impression permet également à la gravité de jouer un rôle dans la poussée du filament. À une vitesse d'impression maximale du TPU en général d'environ 15 à 25 mm/s, l'impression rapide du TPU aura une bonne liaison entre les couches.
- Rétraction faible ou inexistante
La rétraction consiste à retirer le mécanisme du filament en petites quantités pour réduire l'effet de filage - ceci est très efficace pour obtenir une extrusion douce et agréable pour l'impression 3D. Cependant, le filament TPU est un fil flexible et l'engrenage push-pull du mécanisme peut provoquer un bourrage car le matériau peut coller à l'engrenage d'alimentation de l'extrudeuse. Un ralentissement et juste une petite quantité de rétraction doivent être appliqués dans cette configuration. Certains utilisateurs sont capables d'imprimer correctement sans aucune rétraction.
- Séchez toujours le filament
Le TPU est considéré comme un matériau hautement hygroscopique, ce qui signifie qu'il absorbe une grande quantité de particules d'eau en peu de temps. En raison de ces caractéristiques, le TPU doit être stocké correctement dans un espace de stockage restreint, et l'impression du TPU avec des unités de séchage de filaments actifs comme SUNLU S2 ou SUNLU S4 améliorera considérablement la qualité de la surface. Le matériau TPU non séché provoquera de nombreuses taches inégales et une buse probablement bloquée. L'autre mauvais résultat qui en résulte est un très mauvais cordage, donc si l'utilisateur trouve trop de cordage, il est fort probable que le filament TPU soit humide.
- Type de plateforme de lit
L'impression directe d'un filament TPU sur du verre revêtu de carborundum, du PEI ou du lit Build-Tak doit être évitée car le matériau collera fortement sur ces matériaux. Une fine couche de colle PVA doit être appliquée sur cette surface pour un démoulage facile après l'impression. Le verre ordinaire ou le miroir conviennent parfaitement à l’impression de matériaux TPU sans aucun revêtement supplémentaire.
- Filament à enroulement soigné
Le filament d'impression 3D TPU est un matériau métallique extensible. Un fil de bobine inapproprié peut provoquer un bourrage immédiat de l'impression car l'étirement du filament modifie le diamètre, ce qui fait perdre l'adhérence de l'engrenage d'alimentation. Les bobines à enroulement soigné comme les produits SUNLU Filament évitent considérablement ce problème. Il est également préférable de placer la bobine au-dessus de la tête de l'extrudeuse (vers le bas) afin que l'engrenage de l'extrudeuse tire le filament avec le couple le plus faible possible. La bobine de filament doit se déplacer librement avec juste une petite force.
- Réduire autant que possible le support d’impression
Le filament TPU est mauvais en termes de pontage ou d'impression en surplomb, même s'il est encore possible d'ajouter un support, mais le résultat de la surface n'est pas agréable. Essayez d'éviter les supports, les ponts longs ou les surplombs abrupts lors de la préparation du modèle 3D pour l'impression du TPU.
- Post-traitement
Les objets imprimés en 3D avec du matériau TPU ne peuvent pas être poncés comme d'autres matériaux durs et solides. Le seul processus possible consiste à utiliser des outils thermiques comme un couteau chauffant ou un four. En ce qui concerne la peinture, le TPU ne peut également utiliser que de la peinture spéciale comme la peinture au caoutchouc.
En tant que matériau flexible et souple, le TPU est désormais largement utilisé dans l'impression 3D, des pièces de rechange pour les jouets, la mode et l'industrie jusqu'aux cadeaux souvenirs. Mais il ne peut toujours pas être comparé au silicone en raison de la température de transition vitreuse limitée du TPU.
Utilisation du filament TPU
Vous n'utilisez du filament TPU que pour les objets qui nécessitent des formes flexibles, comme des coques de téléphone personnalisées, des tongs flexibles, des pare-chocs anti-vibrations, des bracelets ou des bracelets de montre. Le TPU peut être un peu dur s'il est imprimé avec un remplissage élevé, donc si vous souhaitez imprimer un modèle très flexible, soit vous utilisez un matériau de spécification plus doux comme le filament avec Shore 85A, soit vous réduisez les paramètres de paroi/remplissage. Faites simplement attention au fait que la réduction de l’épaisseur des paramètres de paroi peut facilement créer des fissures dans les couches.
L'utilisation de l'impression 3D multi-têtes ou multi-matériaux peut produire une combinaison unique de matériaux durs comme le PLA/PETG et le TPU combinés. Avec des idées créatives – Les possibilités de l’impression 3D sont infinies.
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