Filaman TPU Dijelajahi: Panduan Komprehensif untuk Bahan Fleksibel Cetak 3D

TPU adalah salah satu filamen pencetakan 3D fleksibel paling populer di pasaran.

Thermoplastic Polyurethane, atau TPU, berasal dari kelas plastik poliuretana dengan fitur penting seperti elastisitas tinggi, transparansi, dan resistensi terhadap gosokan, minyak, dan lemak.

Ia menonjol dari bahan filamen lain karena sifatnya yang sangat fleksibel. TPU terdiri dari thermoplastic elastomers, tetapi lebih baik untuk memisahkan dari asam, pelarut, dan bahan bakar karena dapat mempengaruhi properti bahan filamen.

Apa Itu Filamen TPU?

Termoplastic polyurethane (TPU) adalah bentuk umum polimer elastis atau elastomer yang digunakan pada printer 3D yang dilengkapi dengan baik.

Dibandingkan dengan banyak jenis filamen 3D fleksibel, filamen TPU lebih kaku, sehingga lebih mudah untuk diekstrusi dan digunakan. Ini adalah bahan filamen kekuatan menengah dengan daya tahan dan fleksibilitas sangat tinggi dan dapat menahan gaya kompresi dan regangan yang jauh lebih tinggi daripada sekawatnya PLA dan ABS.

Filamen TPU tersedia dalam berbagai jenis tergantung pada aplikasinya:

• Filamen TPU Poliester – berasal dari estra asam adipik
• Filamen TPU Polyether – berasal dari eter tetrahidrofuran
• Filamen TPU Polikaprolakton – berasal dari elastomer poliuretana termoplastik.

Filamen TPU berbasis poliester biasanya digunakan untuk menahan minyak dan hidrokarbon, sementara filamen TPU berbasis polyether digunakan di lingkungan basah. Filamen berbasis polikaprolakton biasanya berfungsi secara optimal pada suhu rendah dan lebih tahan terhadap hidrolisis.

Dibandingkan dengan filamen TPE (lihat di Amazon), filamen TPU fleksibel lebih mudah dicetak dan mempertahankan fitur elastisnya lebih baik pada suhu rendah.

Bahan filamen TPU lebih fleksibel dan memiliki konformitas yang lebih baik dari bentuk termoplastik lainnya.

Filamen memiliki aerasi lapisan yang bagus dan tidak delaminasi atau melengkung selama proses pencetakan saat Anda menggunakan pengaturan printer 3D yang tepat.

Apa Itu Filamen TPU Fleksibel Digunakan Untuk?

Filamen TPU biasanya digunakan dalam perangkat medis, sabuk pengemudi, rakit dapat ditiup, roda kastor, panel industri otomotif, alat tenaga, peralatan olahraga, sepatu, dan beberapa aplikasi film dan lembar ekstrusi.

Bahan filamen TPU hebat untuk membuat casing kustom untuk perangkat seluler seperti ponsel dan tablet, tiket getah, dan mainan penenang stres. Ini juga dapat digunakan untuk ban atau penyeram getaran sesekali dalam pembuatan O-ring dan seal.

Filamen TPU sempurna untuk bagian atau casing fleksibel dan bagian yang memerlukan resistensi terhadap benturan tiba-tiba dan gerakan ketika datang ke DIY.

Seberapa Fleksibel Filamen TPU?

Fleksibilitas TPU luar biasa. Suhu di mana filamen TPU kemungkinan akan diekstrus adalah antara 220-250 derajat.

Jika Anda menggunakan plat bangunan yang dipanaskan, pastikan suhunya tidak lebih tinggi dari 60 derajat. Sistem extruder akan perlu menahan bahan yang fleksibel dan dapat ditekan hingga suhu konstan 250 derajat.

Pengaturan pencetakan 3D juga mempengaruhi fleksibilitas filamen 3D. Saat Anda menggunakan tingkat infill yang rendah, desain cetakan juga akan lebih fleksibel.

Ini menciptakan ruang untuk mencetak objek yang lebih kaku dan elastis.

Dalam pencetakan 3D, filamen TPU fleksibel memerlukan transfer energi yang lebih besar daripada bahan filamen lainnya.

Dapatkah Anda Menggunakan Termoplastic Polyurethane (TPU) untuk Pencetakan 3D?

Tentu saja. Pencetakan 3D TPU menawarkan fitur unik yang tidak dapat dicapai dengan bahan pencetakan lain seperti PLA, ABS, atau nylon.

Menggabungkan properti plastik dan karet, filamen TPU dapat menghasilkan bagian yang awet dan sangat elastis yang dapat dengan mudah ditekan.

Penting untuk memahami kelebihan dan kekurangan ketika datang ke pencetakan 3D dengan filamen TPU. Anda juga harus mempertimbangkan masalah-masalah yang mungkin sebelum memulai pencetakan 3D dengan bahan TPU untuk mengetahui apa yang dapat diharapkan.

Berikut beberapa tips untuk pencetakan 3D dengan bahan filamen TPU untuk cetakan TPU yang luar biasa:

• Mengoptimalkan Laju Pakan

Anda direkomendasikan untuk menggunakan laju pakan yang konsisten dan laju pakan yang lambat saat pencetakan 3D dengan filamen fleksibel. Ini karena bahan pencetakan elastis dan dapat tidak terkontrol dalam hal perubahan tiba-tiba pada kecepatan pencetakan.

Kecepatan pencetakan yang ditingkatkan dapat menyebabkan kompresi filamen yang mengakibatkan jam. Biasanya memerlukan beberapa percobaan untuk menetapkan kecepatan pencetakan optimal untuk pencetakan 3D bahan filamen TPU.

Namun, kecepatan pencetakan yang baik untuk dimulai adalah 35mm/s.

Untuk mendapatkan ini menggunakan bahan filamen TPU, cetak dengan tinggi lapisan yang lebih rendah sambil memastikan mereka berkisar antara 0,1mm dan 0,2mm. Tinggi lapisan yang lebih rendah memerlukan lebih sedikit plastik, yang berarti extruder memberi makan pada laju yang lebih rendah, yang meringankan beban bahan filamen.

• Gunakan toleransi negatif dan hindari penggunaan rafts

Anda harus menggunakan toleransi negatif antara bagian fleksibel dan persyaratan untuk pas di atas objek lain. Ini akan memastikan bahwa bagian fleksibel memiliki pengakuan untuk meregang dengan nyaman di atas objek lain.

Saat menggunakan bahan filamen fleksibel seperti TPU, penting untuk menghindari penggunaan rafts karena lapisan dasar memiliki laju extrusi yang lebih tinggi yang dapat menyebabkan masalah.

• Optimalkan pengaturan retraction

Fitur fleksibilitas dan elastisitas membuat bahan filamen TPU sensitif terhadap gerakan cepat seperti retraction.

Oleh karena itu, untuk berhasil mencetak 3D dengan filamen TPU fleksibel, Anda perlu mengoptimalkan pengaturan retraction untuk membatasi gerakan. Mulai dengan jumlah retraction yang kecil dengan kecepatan pencetakan yang lebih lambat untuk membantu menghilangkan oozing dari extruder.

• Persingkat jarak

Persingkat jarak adalah pendapat umum yang mendukung pencetakan 3D bahan fleksibel dengan extruder Direct Drive. Meskipun demikian, Anda dapat mendapatkan hasil yang serupa saat menggunakan pengaturan yang tepat pada printer 3D dengan extruder Bowden.

Penting untuk memastikan toleransi ketat untuk jalur tempat filamen berjalan untuk mencegah keriting atau gulungan.

• Penempatan gulungan

Beberapa penyesuaian pada gulungan bahan fleksibel dapat membuat perbedaan yang signifikan. Biasanya, pengemudi drive extruder menarik filamen printer ke dalam nozil, yang menyebabkan gulungan filamen membuka sedikit plastik dalam proses pencetakan.

Namun, karena bahan TPU lebih elastis, filamen diregang saat ditarik, dan ini dapat mengakibatkan under extrusion. Untuk alasan ini, pasang gulungan di atas printer 3D sehingga filamen membuka ke bawah untuk mengurangi hambatan apa pun.

Apa Perbedaan Antara TPU dan PLA?

PLA lebih mudah dicetak, lebih ramah lingkungan, dan dapat dikompos daripada TPU. Bahan TPU cocok untuk bagian fleksibel yang dapat kembali ke kondisi aslinya setelah dibengkokkan.

Jadi, jika Anda ingin filamen termudah untuk pencetakan 3D, Anda harus menggunakan PLA (lihat di Amazon), tetapi jika Anda ingin menambahkan fleksibilitas pada cetakan Anda, Anda dapat menggunakan TPU.

Cara Menyimpan Filamen TPU?

Filamen TPU fleksibel dapat disimpan dalam wadah tertutup udara yang dingin, seperti PolyBox (lihat di Amazon). Wadah penyimpanan mungkin juga memiliki paket desikant untuk menjaga filamen tetap kering.

Wadah tertutup udara juga membantu mencegah masuknya kotoran dan partikel debu sehingga Anda dapat menggunakan filamen kapan saja untuk mencetak.

Meskipun beberapa filamen TPU tahan air, membiarkan TPU terpapar air dapat menyebabkan degradasi produk.

Cara Menghaluskan Bahan Fleksibel Filamen TPU 3D?

Salah satu cara paling efektif untuk menghaluskan garis cetak tanpa menggunakan peralatan mahal adalah menggunakan resin epoksi (lihat di Amazon).

Filler primer, bahan yang digunakan untuk mengisi garis cetak pada cetakan PLA, sayangnya tidak cocok untuk mengisi garis TPU karena sifat fleksibel bahan menyebabkan primer retak dan pecah atau gores jika tidak menempel dengan benar.

Ketika datang ke pencetakan 3D, shore hardness adalah sejauh mana bahan pencetakan menahan indenta.

Shore A mengukur objek dengan kelemahan sedang. Misalnya, karet gelang akan memiliki kekerasan Shore A sebesar 20, sementara roda karet yang lebih padat dan lebih keras pada troli belanja dapat memiliki kekerasan Shore A sebesar 90.

Metrik kekerasan shore yang berbeda digunakan untuk mengukur kekerasan bahan yang lebih kaku; Shore D. Ban mobil akan memiliki kekerasan Shore D sekitar 20 objek yang sangat kaku dan keras seperti helm bangunan dan konstruksi dapat memiliki kekerasan 80 D.

Filamen TPU fleksibel memiliki kekerasan shore antara 75 D dan 98 A.

Apakah Filamen TPU Beracun?

Bahan filamen TPU tidak beracun dan dianggap aman untuk banyak aplikasi tergantung pada beberapa pertimbangan. Filamen TPU bahkan digunakan dalam aplikasi medis. Ini adalah senyawa serbaguna dengan resistensi gosokan yang hebat yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita.

Apakah Filamen TPU Aman untuk Makanan?

Bahan filamen TPU tidak mengeluarkan tingkat asap yang ekseptional saat pencetakan 3D, tetapi tidak dianggap aman untuk makanan.

Meskipun TPU adalah bahan yang tidak larut, ia higroskopik, yang berarti ia akan menyerap kelembaban dari lingkungannya, mengakibatkan degradasi seiring waktu.

Kesimpulan

Filamen TPU adalah bahan pencetakan 3D kekuatan menengah yang menahan gaya kompresi dan regangan yang lebih tinggi daripada sekawatnya PLA dan ABS.

Filamen TPU fleksibel memiliki kualitas ekseptional yang menjadikannya pilihan akhir untuk proyek pencetakan 3D yang memerlukan bahan elastis berkat fitur mirip karetnya.

Jika Anda mencari filamen fleksibel, Anda beruntung, karena filamen TPU adalah bahan pilihan yang lebih mudah dikelola daripada sekawatnya.