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什么是 Tpu？ 热塑性聚氨酯 （TPU）属于热塑性弹性体系列，结合了热塑性和橡胶（热集）的最佳特性。 您可能更熟悉术语 TPE - 或热塑性弹性体。TPE 以前是灵活 3D 打印的通用材料，是一种非常柔软的橡胶状塑料，可以弯曲或拉伸而不变形。然而，它的柔软性使TPE成为机器挤出器到3D打印的非常具有挑战性的材料。 另一方面，TPU 可以被认为是 TPE 的新版本。TPU 具有橡胶状弹性、高撕裂和耐磨性、断裂时高度拉长以及热稳定性。 除此之外，TPU 还对油、润滑脂和各种溶剂具有抗药性。因此，TPU 比 TPE 更坚固，因此也更容易进行 3D 打印。
优点 | 缺点 | 应用 | 弹性和软材料 | 吸湿 | 体育用品 | 可以非常有弹性，这取决于休息时拉长 | 容易串联和堵塞 | 保护箱 | 低扭曲和收缩 | 需要在低温下打印 | 汽车衬里 | 耐化学性 | 难以后处理 | 减震组件 | 良好的抗冲击性 |
| | 良好的振动阻尼和减震 |
| | 提供多种颜色 |
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应用
TPU 具有广泛的应用范围。例如，对于需要弯曲和压缩的 3D 打印灵活功能原型或最终用途部件来说，这是一个很好的选择。
消费品 对于消费品，TPU 是生产配件（如手机盒和鞋类部件）的理想之选。 2015 年，新百伦NEWbalance公司用 TPU 3D 打印中鞋打造了跑鞋。使用 3D 系统 DuraForm Flex TPU、3D 打印和生成设计，鞋业巨头能够在中鞋上实现高度的灵活性，以及强度、最佳重量和耐用性。
医疗 TPU 的另一个有趣应用是在医疗领域。例如，该材料可用于创建骨科模型。2016年，总部位于美国的石墨烯3D实验室推出了一种导电TPU灯丝，适合生产灵活的电子产品，包括腕带等可穿戴医疗设备。 汽车 TPU 具有对油和油脂的高化学耐化学性，是密封件、垫片、插头、管子和防护应用等汽车应用的理想之选。 一个创新的例子是中国初创公司XEV有限公司生产的3D打印电动车。该车由大约100个部件组成，其中许多部件是与解放军和尼龙一起印有TPU的3D打印。 可用的 TPU 材料
[td]材料制造商 | 材料品牌名称 | 海岸硬度 | 关键属性 | 科技 | 3D 系统 | 杜拉形式 Tpu 弹性体 | 海岸 硬度可以变化 | 耐
磨和耐撕裂 易于处理
拉长在休息 200% | SLS | 普罗德韦 | TPU-70A | 70A | 突破时
高分辨率拉长超过 300% | SLS | 阿德万克3D | 阿德辛特 Tpu 80 sha | 80A | 良好的磨蚀性和化学耐化学性
拉长在突破600% | SLS | 辛特 | 柔和柔软 | 40-55A | 断裂时拉长 137% | SLS | 辛特 | 弗克利亚黑色 | 80-90A | 断裂时拉长 155% | SLS | 辛特 | 弗克萨灰色 | 70-90A （可调） | 断裂时拉长 137% | SLS | 辛特 | 弗克利亚明亮 | 79A | 断裂时拉长 317% | SLS | 卢沃科姆 | 卢沃辛特® Tpu 92 海岸 A | 88A | 高强度和高磨蚀性阻力
在突破 500% 时拉长 | SLS | 卢布里佐尔 | 埃斯坦® 3D TPU F70D-045TR 紫外线 | 40' | 低温柔韧性和紫外线稳定性 | FFF， SLS， 多喷气融合 （MJF） | 卢布里佐尔 | 埃斯坦® 3D TPU F50D-045SR GP | 50D | 高刚度，具有出色的化学和耐油性 | FFF, SLS, MJF | 卢布里佐尔 | 埃斯坦® 3D TPU F98A-030CR HC | 98A | 出色的机械性能、低翘颤和收缩 | FFF, SLS, MJF | 卢布里佐尔 | 埃斯坦® 3D TPU F75D-035 TR UV | 45' | 提供高模组和出色的处理属性 | FFF, SLS, MJF | 尼贾泰克 | 忍者 Tpu | 85A | 耐磨性比 ABS 好 20%，比解放军
抗化学品
拉长 68% 在突破 660% | 弗夫 | 尼贾泰克 | 猎豹 Tpu | 95A | 大冲击强度
磨损阻力比 ABS 好 40%， 比解放军
拉长 76% 突破 580% | 弗夫 | 尼贾泰克 | 阿马迪略·特普 | 45' | 刚性，耐磨，坚固
优秀的桥接能力，几乎没有扭曲 | 弗夫 | 保利制造商 | 多反射™ TPU95 | 95A | 易于处理
拉长在休息 330% | 弗夫 | 刚性. 墨 | 刚性. 墨 Tpu | 94A | 坚韧耐
用的拉长在突破 500% | 弗夫 | 马特哈克斯 | 马特哈克斯亲 Tpu | 95A | 耐磨、润滑脂和油 | 弗夫 | 菲拉门图姆 | 弹性填充 Tpu | 92A 和 98A | 具有
出色的层间粘附性 | 弗夫 |
带 TPU 的 3D 打印：技术如果您想探索使用这种灵活材料进行 3D 打印，需要选择两种主要技术：选择性激光烧结 （SLS） 和融合沉积建模 （FDM）。 让我们深入探讨一下每个可能性。 选择性激光烧结SLS为工业制造提供了许多优势，因为该技术能够生产具有巨大机械性能的功能部件。此外，SLS 不需要任何支持结构，允许自由形式部件没有任何支持删除标记。但是，零件需要某种形式的后期处理才能实现更好的表面表面完成。 最初，该技术用于各种类型的尼龙，但随着材料研究的最新进展，现在有可能烧结TPU粉末。 目前，市场上有少数制造商提供不同程度的岸硬度 TPU 粉末： • 3D 系统提供其专有的 DuraForm TPU 弹性体，与 Pro 60 HD-HS 3D 打印机兼容。 - 法国 AM 专家Prodway的材料产品组合中具有 TPU-70A，长度超过 300%。使用 TPU-70A，岸硬度可根据能量输入进行调整。 使用 TPU 粉末时的设计技巧使用
TPU 粉末时，最小壁厚度 1.5 mm 是墙体最小厚度。3D 部件打印有 1.5 mm 墙壁将非常灵活，但您也可以通过将墙壁厚度提高到 3 mm 来使您的零件更加刚性。 最小功能大小
在为您的 TPU 部分设计详细信息时，请确保其尺寸最小为 0.5 mm。对于浮雕和雕刻细节的可见性，其高度和宽度不应小于 1.5 mm。 复杂设计
作为粉床技术，SLS 可以创建封闭式和联锁式部件，无需组装单独打印的组件。要使这项工作取得成功，请记住，零件之间的间隙应至少为 1 mm。对于大型物体，应增加间隙。 逃生孔
挖空你的部分可能是有用的，因为它减少了打印时间，节省材料。但是，在这样做时，不要忘记考虑直径至少为 1.5 mm 的设计孔，以帮助在打印过程后去除卡在您部分内的粉末。 融合沉积建模在生产 TPU 零件时，使用 FDM 而不是 SLS 有两个主要好处：第一，FDM 成本较低;其次，生产带长丝的 TPU 部件通常比用粉末生产 TPU 部件更快。 另一方面，使用 FDM 使用 TPU 细丝进行 3D 打印将导致尺寸精度降低的部分，可见打印层无法平滑。此外，由于 TPU 是一种软材料，特别是与 ABS 和 PLA 热塑性塑料相比，TPU 灯丝可以在挤出器机制中弯曲，导致灯丝的盘绕和挤出器的堵塞。然而，材料的柔软性使TPU打印中的层层粘附性坚固耐用。 5 提示 3D 打印与 TPU 灯丝
基本打印机要求： - 挤出温度： 225-250°C
- 挤出器类型： 建议直接驱动挤出器
- 加热打印床： 50 ±10 °C
- 冷却： 部分冷却风扇推荐 （中或高设置）
- 外壳：没有必要
- 构建表面： 卡普顿胶带 （PEI）， 蓝色画家的磁带
打印温度
建议的挤出温度范围在 225-250°C 之间，具体取决于 3D 打印机的类型和 TPU 灯丝。但是，请记住，温度较高的打印将允许灯丝更快地熔化，并且更容易从喷嘴流出。 速度 TPU 通常以较慢的速度打印最佳。设置平均速度的一半（15 mm/s + 20 mm/s）以确保高质量打印是一个很好的做法。挤出乘数
挤出乘数是 3D 打印机的设置，可让您控制喷嘴或只是挤出流速的灯丝量。由于 TPU 灯丝在打印过程中可能会不当挤出，导致层和周长粘合不当。处理此问题的一种方法是稍微增加挤出乘数。 缩进 缩回是 3D 打印机中的机制，它向后将灯丝拉入挤出器中，以防止熔化的灯丝渗出。此功能对于 PLA 和 ABS 等刚性细丝非常有用，但是，对于 TPU 细丝，缩回可能具有挑战性，并可能导致堵塞。这就是为什么非常建议禁用缩回，以防止在喷嘴的柔性灯丝的拉伸和压缩。 漂流和裙子 木筏是一个一次性的水平表面，上面印有一部分，它用于防止扭曲。但是，由于 TPU 部件通常不会扭曲，因此在使用 TPU 进行 3D 打印时不建议使用木筏，这至少是因为它们可能会因打印速度高而导致额外的打印问题。相比之下，最好在印刷品周围打印一条裙子——几圈材料——以检查灯丝的流动，并确保前几层的成功。 结论
TPU 是一种非常有用的材料，具有独特的特性和广泛的应用。
但是，使用 TPU 进行 3D 打印可能比较棘手，因为该材料具有独特的特性，因此在打印之前了解 TPU 的可能性和局限性非常重要。有了这个指南，我们希望你现在正顺利地成功生产您的3D打印TPU部件。
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发表于 2021-8-14 23:27:08
