O que é filamento de TPU? O Guia Básico e Útil.

O TPU é um dos filamentos de impressão 3D flexíveis mais populares do mercado.



O Poliuretano Termoplástico, ou TPU, é originário de uma classe de plásticos poliuretanos com características importantes como alta elasticidade, transparência e resistência à abrasão, óleo e graxa.

Destaca-se de outros materiais de filamento devido à sua natureza extremamente flexível. Os TPUs são compostos de elastômeros termoplásticos, mas é melhor separá-los de ácidos, solventes e combustíveis, pois podem afetar as propriedades dos materiais do filamento.

O que é filamento de TPU?

O poliuretano termoplástico (TPU) é uma forma comum de polímero elástico ou elastômero usado em qualquer impressora 3D devidamente equipada.

Comparado com os muitos tipos de filamentos 3D flexíveis, o filamento de TPU é mais rígido, facilitando a extrusão e o uso. É um material de filamento de resistência média com durabilidade e flexibilidade muito altas e pode suportar forças de compressão e tração muito maiores do que seus equivalentes comuns PLA e ABS.

Os filamentos de TPU estão disponíveis em diferentes tipos, dependendo de sua aplicação:

• Filamentos de poliéster TPU – derivado de ésteres de ácido adípico
• Filamentos de TPU de poliéster – derivados de éteres tetrahidrofuranos
• Filamentos de TPU de policaprolactona – derivado de elastômero de poliuretano termoplástico.

Os filamentos de TPU à base de poliéster são comumente usados ​​para resistir a óleo e hidrocarbonetos, enquanto os filamentos de TPU de poliéter são usados ​​em ambientes úmidos. Os filamentos à base de policaprolactona geralmente funcionam de maneira ideal em baixas temperaturas e são mais resistentes à hidrólise.

Comparado com o filamento TPE (verifique na Amazon) , os filamentos flexíveis de TPU são mais fáceis de imprimir e retêm melhor as características elásticas em baixas temperaturas.

Um material de filamento de TPU é mais flexível e tem melhor conformidade do que outras formas termoplásticas.

O filamento tem uma ótima adesão entre camadas e não descama nem enrola durante o processo de impressão quando você usa as configurações corretas da impressora 3D.

Para que é usado o filamento flexível de TPU?

O filamento de TPU é comumente usado em dispositivos médicos, correias de transmissão, botes infláveis, rodas de rodízio, painéis da indústria automotiva, ferramentas elétricas, equipamentos esportivos, calçados e algumas aplicações de filmes e chapas extrudadas.

O material de filamento de TPU é ótimo para fazer capas externas personalizadas para dispositivos móveis, como telefones e tablets, tapetes de borracha e brinquedos de estresse. Também pode ser usado para pneus ou amortecedores ocasionalmente na fabricação de O-rings e vedações.



O filamento de TPU é perfeito para peças flexíveis ou carcaças e peças que precisam de resistência a impactos e movimentos bruscos quando se trata de bricolage.

Qual ​​é a flexibilidade do filamento de TPU?

A flexibilidade do TPU é excelente. A temperatura na qual o filamento de TPU provavelmente será extrudado está entre 220-250 graus.

Se você usar uma plataforma de construção aquecida, certifique-se de que sua temperatura não seja superior a 60 graus. O sistema extrusor precisará suportar materiais flexíveis e compressíveis até uma temperatura constante de 250 graus.

As configurações de impressão 3D também afetam a flexibilidade do filamento 3D. Quando você usa um nível baixo para preencher, o design impresso também será mais flexível.

Isso cria espaço para a impressão de objetos mais rígidos e elásticos.

Na impressão 3D, filamentos flexíveis de TPU requerem a transferência de maiores quantidades de energia do que os outros materiais de filamento .

Você pode usar poliuretano termoplástico (TPU) para impressão 3D?

Com certeza. A impressão 3D TPU oferece recursos exclusivos inatingíveis com outros materiais de impressão, como PLA, ABS ou nylon.



Combinando as propriedades do plástico e da borracha, o filamento de TPU pode produzir peças duráveis ​​e altamente elásticas que podem ser facilmente comprimidas.

É importante entender as vantagens e desvantagens quando se trata de impressão 3D com filamento TPU. Você também deve considerar os possíveis problemas antes de iniciar a impressão 3D com material TPU para saber o que esperar.

Aqui estão algumas dicas para impressão 3D com material de filamento TPU para impressões TPU incríveis:

• Otimização da taxa de alimentação

Recomenda-se usar uma taxa de alimentação consistente e uma taxa de alimentação lenta ao imprimir em 3D com filamentos flexíveis. Isso ocorre porque o material de impressão é elástico e pode ser incontrolável em caso de mudanças bruscas na velocidade de impressão.

Velocidades de impressão aumentadas podem causar compressão do filamento resultando em atolamento. Geralmente, são necessárias várias tentativas para definir a velocidade de impressão ideal para o material de filamento de TPU de impressão 3D.

No entanto, uma boa velocidade de impressão para começar é de 35 mm/s .

Para obter isso usando o material de filamento TPU, imprima as alturas das camadas inferiores, certificando-se de que elas variam entre 0,1 mm e 0,2 mm. Uma altura de camada mais baixa exige menos plástico, o que significa que a extrusora alimenta a uma taxa mais baixa, o que facilita a carga de material do filamento.

• Use uma tolerância negativa e evite usar jangadas

Você deve usar uma tolerância negativa entre uma peça flexível e um requisito para caber em cima de outro objeto. Isso garantirá que a parte flexível tenha a permissão para se esticar confortavelmente sobre o outro objeto.

Ao usar material de filamento flexível, como TPU, é vital evitar o uso de jangadas, pois as camadas de base têm uma taxa de extrusão mais alta, o que pode causar problemas.

• Otimize as configurações de retirada

O recurso de flexibilidade e elasticidade torna o material do filamento de TPU sensível a movimentos rápidos, como retrações.

Portanto, para imprimir com sucesso em 3D com filamentos flexíveis de TPU, você precisa otimizar as configurações de retração para limitar os movimentos. Comece com uma pequena quantidade de retração com uma velocidade de impressão mais lenta para ajudar a eliminar qualquer vazamento da extrusora.

• Encurte a distância

Encurtar a distância é uma opinião geral a favor da impressão 3D de materiais flexíveis com uma extrusora Direct Drive. No entanto, você pode obter resultados semelhantes ao usar as configurações corretas em uma impressora 3D com uma extrusora Bowden.

É importante garantir tolerâncias apertadas para o caminho no qual o filamento viaja para evitar torções ou enrolamentos.

• Colocação do carretel

Alguns ajustes no carretel do material flexível podem fazer uma diferença significativa. Normalmente, o acionamento da extrusora puxa o filamento da impressora para o bico, o que faz com que o carretel de filamento desenrole uma pequena quantidade de plástico no processo de impressão.

No entanto, como um material de TPU é mais elástico, o filamento é esticado ao ser puxado, o que pode resultar em subextrusão. Por isso, monte o carretel acima da impressora 3D para que o filamento se desenrole para baixo para reduzir qualquer resistência.

Qual ​​é a diferença entre TPU e PLA?

O PLA é mais fácil de imprimir, mais ecológico e compostável do que o TPU. O material TPU é adequado para peças flexíveis que podem retornar ao seu estado original após a dobra.

Portanto, se você deseja o filamento mais fácil para impressão 3D, deve usar PLA (verifique na Amazon) , mas se você deseja adicionar flexibilidade às suas impressões, pode usar o TPU.

Como armazenar o filamento de TPU?

O filamento de TPU flexível pode ser armazenado em um recipiente fresco e hermético, como PolyBox (verifique na Amazon) . O recipiente de armazenamento também pode ter um pacote dessecante para manter o osso do filamento seco.

O recipiente hermético também ajuda a evitar a entrada de partículas de sujeira e poeira para que você possa usar o filamento a qualquer momento para imprimir.

Embora alguns filamentos de TPU sejam resistentes à água, a exposição do TPU à água pode causar degradação do produto.

Como suavizar materiais flexíveis de filamento 3D de TPU?

Uma das maneiras mais eficazes de suavizar as linhas de impressão sem usar equipamentos caros é usar resina epóxi (verifique na Amazon) .

O primer de preenchimento, o material usado para preencher linhas de impressão em impressões PLA, infelizmente é pouco adequado para preencher linhas de TPU, pois a natureza flexível do material faz com que o primer rache e lasque ou descasque se não estiver aderindo corretamente.

Quando se trata de impressão 3D, a dureza shore é a medida em que um material de impressão resiste à indentação.

Shore A mede os objetos de suavidade média. Por exemplo, um elástico terá uma dureza Shore A de 20, enquanto uma roda de borracha mais densa e dura em um carrinho de compras pode ter uma dureza Shore A de 90.

Uma métrica de dureza Shore diferente é usada para medir a dureza de materiais mais rígidos; o Shore D. Um pneu de carro teria uma dureza Shore D de cerca de 20 um objeto muito rígido e duro como um capacete de construção e construção poderia ter uma dureza de 80 D.

Os filamentos flexíveis de TPU possuem dureza Shore entre 75 D e 98 A.

O filamento de TPU é tóxico?

Os materiais de filamento de TPU não são tóxicos e são considerados seguros para muitas aplicações, dependendo de várias considerações. O filamento de TPU é usado até em aplicações biomédicas. É um composto versátil e de grande resistência à abrasão que é comumente utilizado em nosso dia a dia.

O filamento de TPU é seguro para alimentos?

O material de filamento de TPU não emite níveis excepcionais de fumaça durante a impressão 3D, mas não é considerado seguro para alimentos.

Embora o TPU seja um material não solúvel, é higroscópico, o que significa que absorverá a umidade do ambiente, degradando-se com o tempo.

Conclusão

O filamento de TPU é um material de impressão 3D de média resistência que suporta altas forças de compressão e tração do que seus equivalentes PLA e ABS.

Os filamentos flexíveis de TPU têm qualidades excepcionais que o tornam a melhor escolha para um projeto de impressão 3D que precisa de material elástico graças às suas características de borracha.

Se você está procurando um filamento flexível, está com sorte, pois o filamento TPU é o material mais fácil de gerenciar do que seus equivalentes comuns.