خصوصیات فیلامنت TPU چیست؟ پلی اورتان ترموپلاستیک (مواد TPU) یک ترموپلاستیک انعطاف پذیر و مقاوم در برابر سایش است. در تعدادی از فرآیندهای تولید هم برای مصرف کنندگان عادی و هم برای مصارف صنعتی استفاده می شود. در مخلوط‌های خاصی می‌تواند بسیار نرم شود، اما فیلامنت TPU فواید و ویژگی‌های زیادی را ارائه می‌کند. قطعات پرینت سه بعدی با TPU بادوام هستند و توانایی تحمل دمای محیط تا 80 درجه سانتیگراد را دارند.
فیلامنت TPU مقاوم در برابر سایش است، می تواند در برابر ضربه مقاومت کند و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است. همه کاره است و در صنایع مختلف استفاده می شود. نسخه های مختلفی از مواد TPU وجود دارد اما در اصل می توان آن را به دو نوع طبقه بندی کرد:
1. پلی اتر پلی اورتان
2. پلی استر پلی
اورتان هر دو دارای ویژگی های متفاوتی هستند که می تواند برای یک نیاز خاص مناسب باشد. 3dRD در این مقاله اطلاعاتی درباره این نوع فیلامنت های انعطاف پذیر را به اشتراک گذاشته است.
عناوین مقاله
- مشخصات TPU
- ویژگی های اصلی فیلامنت های TPU
- 5 نکته برای پرینت سه بعدی با فیلامنت TPU
- سه مورد از صنایعی که از فیلامنت TPU استفاده می کنند
- مقایسه فیلامنت TPU
- بهترین تنظیمات چاپ فیلامنت TPU چیست؟
- سایر فیلامنت ها
مشخصات فیلامنت TPU
| امکانات | |
| ماندگاری | بالا |
| استحکام – قدرت | بالا |
| انعطاف پذیری | خیلی بالا |
| مقاومت | |
| مقاومت در برابر سایش | بالا |
| مقاومت شیمیایی | متوسط رو به بالا |
| مقاومت آب | متوسط |
| دماها | |
| دمای نازل پرینتر | 220 – 250 درجه سانتیگراد |
| دمای میزگرم | تا 60 درجه سانتیگراد |
ویژگی های اصلی فیلامنت های TPU
در مقایسه با TPE که یک فیلامنت انعطاف‌پذیر نیز هست، چاپ TPU کمی راحت‌تر است و در دماهای پایین‌تر خواص کشسانی خود را بهتر حفظ می‌کند. مواد TPU همچنین دارای مقاومت سایشی بالاتر و مقاومت بالاتری در برابر روغن ها و گریس ها هستند.
فیلامنت TPU، بر خلاف سایر ترموپلاستیک های سفت تر، دارای ویژگی هایی است که شامل انعطاف پذیری و انطباق است. همچنین دارای چسبندگی بین لایه ای عالی و بدون پیچش یا لایه برداری در طول فرآیند پرینت سه بعدی است.
سفت یا الاستیک
سختی TPU می تواند به ترکیب پلیمرها بستگی داشته باشد. دمایی که فیلامنت TPU در آن اکسترود می شود 220-250 درجه است. میز گرم مورد نیاز نیست، اما هنگام استفاده دما نباید بالاتر از 60 درجه باشد. سیستم اکسترودر پرینترهای سه بعدی مورد استفاده باید موادی را که هم انعطاف پذیر و هم قابل تراکم هستند تا دمای ثابت 250 درجه تحمل کند.
انعطاف پذیری
انعطاف پذیری TPU عالی است، اما این به تنظیمات نرم افزار چاپ سه بعدی نیز بستگی دارد. هنگامی که از سطح کم پرکننده استفاده می کنید، طرح چاپ سه بعدی نیز انعطاف پذیرتر خواهد بود. این امکان ایجاد اشیایی را فراهم می کند که کشسان تر یا سفت تر باشند. وقتی صحبت از چاپ سه بعدی می شود، فیلامنت TPU نسبت به بسیاری از فیلامنت های دیگر نیاز به انتقال انرژی بیشتری دارد. با این حال، در مقایسه با سایر مواد، هیچ مشکل تاب خوردگی وجود ندارد که بتوان آن را از طریق شوک حرارتی تجربه کرد.
نقاط ضعف TPU
چاپ TPU در مقایسه با سایر مواد فیلامنت ها دشوارتر است، عمدتاً به دلیل انعطاف پذیری آن.
نقاط قوت فیلامنتهای TPU
- ✓ بسیار انعطاف پذیر
- ✓ مقاومت های بزرگ
- ✓ بسیار الاستیک
5 نکته برای پرینت سه بعدی با فیلامنت TPU
هنگام چاپ با فیلامنت TPU، درک نقاط قوت و ضعف مهم است. چگونه از این مواد بیشترین بهره را می برید؟ هنگام تصمیم گیری برای شروع با مواد TPU مهم است که مسائل احتمالی را در نظر بگیرید.
1. بهینه سازی نرخ خوراک
هنگام پرینت سه بعدی با فیلامنت های انعطاف پذیر، اغلب بهتر است از نرخ تغذیه ثابتی استفاده کنید که کند باشد. این به این واقعیت مربوط می شود که مواد الاستیک هستند و در صورت ایجاد تغییرات ناگهانی در سرعت چاپ، غیر قابل کنترل می شوند.
افزایش سرعت چاپ می تواند منجر به فشرده شدن فیلامنت شود که می تواند منجر به گیر کردن شود. برای یافتن سرعت چاپ بهینه برای مواد TPU پرینت سه بعدی اغلب چندین تلاش لازم است. با این حال، یک نقطه شروع خوب، سرعت 35 میلی متر بر ثانیه است.
برای رسیدن به این هدف با استفاده از مواد TPU، در ارتفاع لایه های پایین تر چاپ کنید و مطمئن شوید که در محدوده 0.1 تا 0.2 میلی متر هستند. در ارتفاع لایه پایین تر، نیاز به پلاستیک کمتری وجود دارد و این بدان معنی است که اکسترودر با سرعت کمتری تغذیه می کند که بار روی فیلامنت را کاهش می دهد.
2. از تلرانس منفی استفاده کنید و از استفاده از رافت خودداری کنید
طراحی قطعه ای که انعطاف پذیر است و نیاز به قرار گرفتن بر روی یک جسم دیگر را داشته باشد، باید از تلرانس منفی بین قطعات استفاده کرد. این تضمین می کند که قسمت انعطاف پذیر توانایی کشش راحت روی جسم دیگر را دارد.
با استفاده از فیلامنت های انعطاف پذیر مانند مواد TPU، مهم است که از استفاده از رافت خودداری کنید. زیرا لایه های پایه نرخ دارای نرخ اکستروژن بالاتری هستند که می تواند منجر به مشکلات شود.
3. تنظیمات پس زدن را بهینه کنید
از آنجایی که مواد TPU انعطاف پذیر و الاستیک است، آن را به حرکات سریع مانند جمع شدن بسیار حساس می کند. بنابراین، برای پرینت سه بعدی موفق با استفاده از فیلامنت TPU، بسیار مهم است که تنظیمات پس‌کشی را برای محدود کردن حرکات بهینه کنید. بسیار مهم است که با مقدار کمی پس‌کشی شروع کنید و در عین حال از سرعت پایین‌تر برای کمک به هرگونه تراوش احتمالی از اکسترودر (هات اند) استفاده کنید.
4. فاصله را کوتاه کنید
نظر کلی به نفع پرینت سه بعدی مواد انعطاف پذیر با اکسترودر Direct Drive است. با این وجود، هنگام استفاده از تنظیمات مناسب در چاپگر سه بعدی با اکسترودر Bowden، می توانید به نتایج یکسانی برسید. مهم است که مسیری که در آن فیلامنت به منطقه مذاب می رود، دارای تلورانس های محکم باشد، که می تواند از هر گونه پیچ خوردگی یا سیم پیچی جلوگیری کند.
5. قرار دادن قرقره
چند تغییر در قرقره مواد می تواند تفاوت زیادی ایجاد کند. معمولاً چرخ محرک اکسترودر فیلامنت را به داخل نازل می کشد، که منجر به باز شدن مقدار کمی پلاستیک در قرقره فیلامنت می شود. با این حال، از آنجایی که TPU الاستیک است، فیلامنت در حین کشیده شدن کشیده می شود که می تواند منجر به اکستروژن شود. بنابراین، قرقره را بالای چاپگر نصب کنید تا فیلامنت به سمت پایین باز شود که می تواند مقاومت را کاهش دهد. و یا اینکه حداقل از قرقره ی نرم و روان استفاده کنید.
سه مورد از صنایعی که از فیلامنت TPU استفاده می کنند
صنایع مختلفی وجود دارند که از پرینت سه بعدی TPU استفاده می کنند زیرا ویژگی های آن مزایای زیادی را برای آنها به همراه دارد.
لوازم ورزشی و کفش
از آنجایی که کالاهای ورزشی باید انعطاف پذیر و سخت باشند، مواد TPU بهترین انتخاب است. در بسیاری از ورزش ها می توان آن را در وسایل کمک آموزشی، تجهیزات آبی و تجهیزات بدنسازی یافت. کفش باید در برابر دمای پایین، انعطاف پذیری و مقاوم در برابر آب و مواد شیمیایی مقاوم باشد. بنابراین، چاپ سه بعدی TPU برای تولید کالاهای ورزشی عالی است.
SLEM در مورد امکانات کفش چاپ سه بعدی تحقیق کرد
SLEM، یک مرکز نوآوری و آموزش برای صنعت کفش، از Tractus3D خواسته است تا در پروژه چاپ سه بعدی کفش همکاری کند. هدف تحقیق این است که چگونه می توان میزان ضایعات مواد را تا حد امکان کاهش داد، در حالی که روش های جدید و موجود برای سفارشی سازی سریع مدل های دیجیتال برای هر مشتری را بررسی کرد.
SLEM متوجه شد که فناوری پرینت سه بعدی FDM و سایر رویکردها مانند تولید FFF احتمالاً مقرون به صرفه ترین راه حل برای سفارشی کردن کف کفش ها هستند. کفش‌هایی که با استفاده از این فرآیندها ایجاد می‌شوند، به‌ویژه در خیاطی طرح‌های کف کفش با نیازهای منحصربه‌فرد پوشندگان مؤثر هستند. از شکل و راحتی گرفته تا سود و کاربردهای خاص مانند ورزش.
هدف نهایی برای شرکت‌های تولید کفش در آینده، چرخش سریع از دریافت اطلاعات مشتری تا تحویل مجدد به مشتریان خواهد بود. چاپ، بهینه سازی، تولید و تحویل به مشتریان در عرض یک روز زیره ها.
هوافضا
صنعت هوافضا نیز استفاده از پرینت سه بعدی TPU را جدی می گیرد زیرا استفاده از آن را نیز افزایش داده است و دقیقاً آنچه را که ارائه می دهد درک می کند. همچنین می توان آن را در پانل های ابزار و سنسورها یافت.
خودرو
صنعت خودروسازی به مواد TPU روی آورده و آن را در فرآیند ساخت وسایل نقلیه پیاده سازی کرده است. در سال های اخیر استفاده به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در نتیجه اغلب می توان آن را در پانل های ابزار، حسگرها و اهرم ها و همچنین بسیاری از مناطق دیگر یافت.
مقایسه فیلامنت TPU
در ادامه این بخش به مقایسه فیلامنت TPU خواهیم پرداخت و تفاوت آن با سایر فیلامنت ها را بررسی می نماییم، در ادامه با 3dRD همراه باشید.
مقایسه TPU در مقابل TPA در مقابل ABS
| ویژگی | TPU (فیلامنت فلکس) | TPA (فیلامنت فلکس) | ABS (فیلامنت معمولی) |
|---|---|---|---|
| استحکام – قدرت | خوب | خوب | بهترین |
| ماندگاری | بالا | بالا | بالا |
| انعطاف پذیری | بالا | بالا | حداقل |
| قابل تجزیه زیستی | آره | آره | خیر |
| قابل بازیافت | آره | خیر | آره |
| هیگروسکوپیک | آره | آره | آره |
بهترین تنظیمات چاپ فیلامنت TPU چیست؟
| تنظیمات چاپگر | TPU | TPC | TPA | نرم PLA |
|---|---|---|---|---|
| دمای اکسترودر | 210-230 ℃ | 220-260 ℃ | 220-230 ℃ | 220-235 ℃ |
| دمای میزگرم | محیط -60 ℃ | 60-110 ℃ | 30-60 ℃ | 100 ℃ |
| سرعت چاپ | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 10-30 میلی متر بر ثانیه |
3dRD
شرکت صنعت سامه با نام تجاری 3dRD بزرگترین و تخصصی ترین تولیدکننده پرینترهای سه بعدی در ایران
Source: tractus3d.com
