TPU - гумовий філамент: що з нього друкують і як не зійти з розуму
Якщо ти хоч раз тримав у руках надруковану TPU деталь — ти розумієш чому цей матеріал викликає таке захоплення. Гнеться, пружинить, не ламається від удару, витримує стиснення і повертається у форму. Це не просто пластик — це гума, яку можна надрукувати вдома.
Але є одна проблема: TPU має репутацію примхливого матеріалу. Люди пробують, отримують клубок заплутаної нитки всередині принтера — і більше не повертаються. А даремно. Бо більшість проблем з TPU вирішуються одним простим правилом, про яке чомусь рідко говорять одразу.
Що таке TPU і чим він відрізняється від усього іншого
TPU (термопластичний поліуретан) — це еластомер. Тобто матеріал який поєднує властивості пластику і гуми одночасно. Він плавиться і подається через сопло як звичайний філамент — але після охолодження стає гнучким і пружним.
Жорсткість TPU вимірюється в одиницях Шора. Найпоширеніший варіант — Shore 95A: досить м'який щоб гнутись, але достатньо жорсткий щоб тримати форму. Є варіанти м'якші (Shore 85A) — майже як гума, і жорсткіші (Shore 98A) — ближче до твердого пластику з гнучкістю.
Sunlu TPU — один з найпопулярніших варіантів на ринку саме завдяки стабільності Shore 95A і передбачуваній поведінці при друці.
Що друкують з TPU — реальні приклади
Чохли для телефонів і гаджетів. Класика жанру. TPU — це буквально той самий матеріал з якого роблять більшість заводських чохлів. Надрукований чохол під конкретний телефон, з потрібними отворами і текстурою — за годину і майже безкоштовно.
Прокладки і амортизатори. Підкладки під ніжки меблів, демпфери для вібрацій у принтері або верстаті, ущільнювачі для дверей і ящиків. TPU чудово гасить вібрацію і не розтріскується від стиснення.
Захисні накладки і бампери. На кути меблів, на дитячі іграшки, на корпуси електроніки. М'який зовні — захищає від ударів.
Гнучкі з'єднання і шланги. Невеликі гнучкі трубки, гофровані з'єднання, перистальтичні елементи — все що має гнутись але не ламатись.
Підошви і устілки. Так, люди друкують взуття. Точніше — устілки під конкретну стопу або підошви для тапочок. З TPU це реально і практично.
Ручки і накладки на інструменти. М'яка ручка на викрутку або ніж — зручно тримати, не ковзає, не холодна взимку.
Іграшки і антистрес. М'які фігурки, сквіші, тактильні іграшки для дітей — TPU для цього ідеальний.
Підводний камінь №1 - швидкість. Головне правило TPU
Ось те саме правило про яке рідко говорять одразу: TPU треба друкувати повільно. Дуже повільно. 20–30 мм/с для більшості принтерів — і більшість проблем зникають самі собою.
Чому? TPU еластичний — він стискається і розтягується всередині екструдера і боуден-трубки. При високій швидкості нитка не встигає рівномірно подаватись — з'являються переекструзія, під-екструзія і той самий клубок всередині трубки. При низькій швидкості матеріал поводиться майже як звичайний PLA.
Починай з 25 мм/с. Якщо все добре — можна пробувати 35 мм/с. Вище 40 мм/с з боуден-екструдером краще не йти.
Підводний камінь №2 - тип екструдера
TPU дуже добре дружить з директ-екструдером (де мотор подачі стоїть прямо над хотендом) і дуже погано — з довгим боуден-сетапом.
Причина та сама: чим довша відстань між мотором і соплом — тим більше еластичний TPU стискається і дає непередбачувану подачу. З директом відстань мінімальна — і матеріал поводиться набагато стабільніше.
Якщо в тебе боуден — не відчаюйся. Просто знизь швидкість до 20–25 мм/с, вимкни або мінімізуй ретракцію (не більше 1–2 мм) і все вийде.
Підводний камінь №3 - ретракція
З TPU ретракцію треба або вимкнути зовсім, або зробити мінімальною. Стандартні 5–7 мм ретракції для боудена з TPU — це гарантований затор. Еластична нитка при відтягуванні розтягується і потім різко відпружинює — матеріал йде не туди куди треба.
Директ: ретракція 0.5–1 мм. Боуден: ретракція 1–2 мм або вимкнена зовсім. Стрінгінг буде — але з TPU це менша проблема ніж затор.
Підводний камінь №4 - волога
TPU гігроскопічний — вбирає вологу майже так само активно як нейлон. Вологий TPU дає бульбашки, стрінгінг і слабкі шари. Зберігай у герметичному контейнері з силікагелем.
Якщо котушка вже набрала вологи — суши при 50–60°C протягом 4–6 годин. Різниця буде помітна одразу.
Параметри друку TPU - стартова точка
- Температура сопла: 220–235°C
- Температура столу: 30–60°C (можна без підігріву)
- Швидкість: 20–35 мм/с
- Ретракція: мінімальна або вимкнена
- Охолодження: помірне, 50–70%
- Заповнення: 20–40% для м'яких деталей, 80–100% для щільних
Порада: перший шар друкуй повільніше ніж зазвичай і з хорошим притисненням до столу. TPU прилипає добре, але перший шар визначає все.
Shore 95A чи інший - як обрати
Для більшості задач підходить Shore 95A — це золота середина між гнучкістю і керованістю при друці. Він достатньо м'який для чохлів і амортизаторів, але достатньо жорсткий щоб тримати форму і нормально друкуватись навіть на боудені.
М'якший TPU (Shore 85A і нижче) — для дуже м'яких деталей, але друкується складніше і вимагає директ-екструдера. Жорсткіший (Shore 98A) — майже як твердий пластик з гнучкістю, друкується простіше але менше пружинить.
Коротко: варто братись чи ні?
Варто — якщо тобі потрібна гнучкість. Якщо деталь має гнутись, амортизувати, захищати від ударів або просто бути м'якою на дотик — TPU немає альтернатив серед доступних матеріалів.
Головне запам'ятати одне: повільно. Знизь швидкість до 25 мм/с, мінімізуй ретракцію — і TPU з страшного матеріалу перетвориться на один з найцікавіших у твоєму арсеналі.