» پرینتر3بعدی » توضیح و مقایسه فیلامنت TPU
معرفی فیلامنت

توضیح و مقایسه فیلامنت TPU

Rating: 5.0/5. From 2 votes. Show votes.
Please wait...

فیلامنت های قابل انعطاف مانند TPU (از انواع فیلامنتهای موسوم به فلکسیبل: Flexible)، برای آزمایش توانایی پرینترهای سه بعدی بسیار محبوب هستند اما این تنها دلیل استفاده از آنها نیست و از آنها برای چاپ اجسامی با قابلیت کش آمدن، خم شدن و حلقوی استفاده میشوند. 

سوال این است که حقیقتا فیلامنت TPU چه چیزیست و کدام برندهای خارجی، بهترین مدل ها را تولید می کنند؟ این مقاله را بخوانید تا جواب این سوال ها را بیابید.

فیلامنت TPU چیست؟

فیلامنت TPU یا همان Thermoplastic Polyurethane یک فرم بسیار متداول از پلیمر های کششی یا Elastomer است که قابلیت استفاده در هر پرینتر سه بعدی FDM، که خوب مجهز شده باشد، را دارد.

در بین فیلامنتهای قابل انعطاف پرینت سه بعدی یا همان فلکسیبل، TPU از بقیه کمی محکمتر است و این باعث می شود که برای اکسترود و چاپ مناسبتر باشد. این یک ماده با قدرتی متوسط است که انعطاف پذیری و دوام بالایی دارد و می تواند نیروهای فشاری و کششی بیشتری را از مواد معمولتری مانند PLA و ABS تحمل کند.

راهنمای تنظیمات چاپ فیلامنت TPU:

  • دمای نازل: 210 تا 230 درجه سانتیگراد ( ممکن است کمی متغیر باشد)
  • دمای بستر: 20 تا 60 درجه سانتیگراد (اما واجب نیست)
  • تاب بر داشتن یا Warping: حداقل
  • انقباض یا Shrinkage: حداقل
  • سرعت پرینت: حدود 30 میلیمتر در ثانیه (ممکن است متفاوت باشد)
  • قدرت: متوسط
  • انعطاف پذیری: بسیار بالا
  • دوام: بسیار بالا
  • مقاومت در برابر سایش: بسیار بالا
  • مقاومت در برابر سایش: بسیار بالا
  • قابل حل شدن: نیست
  • رطوبت اطراف را جذب می کند
  • تصعید گاز: حداقل
  • مناسب برای مواد غذایی: نیست
  • اکسترودر پیشنهادی: Direct Drive ( اکسترودر Bowden کالیبره شده نیز خوب است)
  • در بازار ایران هنوز مرسوم نشده و به سختی قابل خرید است.

توضیحات دقیق فیلامنت TPU:

برای یک پرینت سالم و بدون نقص، اکسترودر Direct Drive پیشنهاد می شود، با این وجود استفاده از اکسترودر Bowden که به خوبی کالیبره و تنظیم شده باشد نیز می تواند نتیجه ای با کیفیت مناسب تولید کند. این یعنی که موفقیت شما در چاپ با فیلامنت TPU بیشتر به تنظیمات پرینتر شما و چگونگی کالیبره کردن آن قبل از پرینت بستگی دارد.

مقاله مرتبط: 5 نکته مهم هنگام کار با فیلامنت فلکسیبل پرینتر سه بعدی

پیش از این که پرینت های بزرگ، زمان بر یا سخت را انجام دهید، پیشنهاد می کنیم با چند پرینت کوچک و ساده شروع کنید تا تنظیمات مناسب دستگاه را پیدا کنید.

فیلامنت tpu

در زمان پرینت، فیلامنت TPU تاب خوردگی و انقباض بسیار کمی دارد و همانند فیلامنت PLA نیازی به بستر گرم شونده ندارد، هرچند استفاده از آن پیشنهاد می شود. دمای پیشنهادی پرینت بین 210 تا 230 درجه سانتیگراد است اما این درجه حرارت ممکن است نسبت به کارخانه سازنده فیلامنت متفاوت باشد.

مقاله مرتبط: راهنمای جامع انواع EXTRUDER، NOZZLE،PRINT HEAD

یکی از موارد متفاوت در مورد فیلامنت TPU سرعت پرینت است که به ندرت بیشتر از 30 میلیمتر در ثانیه است. به این دلیل که خروج مقدار مواد مناسب از Hot End دشوار است و به همین علت پرینت برای کامل شدن به زمان بیشتری نیاز دارد.

فیلامنت TPU گاز قابل توجهی از خود متصاعد نمی کند ولی برای کار با مواد غذایی مناسب نیست. فیلامنت TPU یک ماده غیر قابل حل شدن اما نمگیر است، یعنی در شرایط مرطوب دچار تغییر می شود.

از فیلامنت TPU برای تولید لوازم بسیار زیادی استفاده می شود. مثلا در موارد روزانه TPU برای ساخت جلد گوشی همراه، روکش لاستیکی و اسباب بازی های کاهش استرس (مثلا اسپینر) استفاده می شود.

در صنعت اسباب بازی برای تولید ماشین های کنترلی، از TPU در ساخت تایر ها و کمک فنر ها بهره می برند و حتی بعضی مواقع در ساخت حلقه های لاستیکی و مهر نیز از آن استفاده می شود.

در دنیای DIY: Do it yourself  نیز TPU برای تولید قطعات انعطاف پذیر مانند روکش ها مناسب است زیرا این گونه قطعات باید در برابر ضربه ناگهانی یا حرکت مقاوم باشند و از این فیلامنت برای جلوگیری از ضریه و ارتعاش استفاده می شود.

به طور خلاصه، اگر شما نیاز به ساخت سریع و نسبتا راحت یک قطعه پلاستیکی با پرینتر دارید، TPU ماده ای است که دنبال می گردید.

اکنون به معرفی برندهای برتر تولیدکننده فیلامنت «تی پی یو» درکشورهای صنعتی می پردازیم:

1- Rigid.ink TPU Filament

فیلامنت

برند rigid.ink به خاطر فیلامنت های کیفیت بالا و قابل اعتماد معروف است و فیلامنت TPU آنها نیز از این قاعده مستثنی نیست. این یک فیلامنت قابل انعطاف است که کار با آن ساده است و در سیستم قابل اطمینان “Set and Forget” تولید شده که برند rigid.ink به خاطر آن مشهور است.

فیلامنت rigid.ink TPU دارای استحکام 94A است و در دمای 210 تا 240 درجه سانتیگراد و بدون نیاز به بستر گرم شونده پرینت می شود. با این حال، اگر شما بستر گرم شونده دارید، پیشنهاد می شود که دمای آن را همانند PLA بین 20 تا 70 درجه سانتیگراد تنظیم کنید. سرعت پرینت پیشنهادی 15 میلیمتر در ثانیه و یا کمتر از آن است.

فیلامنت rigid.ink کشیدگی عظیم 500 درصد تا مرز شکستگی دارد، به این معنی که شما می توانید این فیلامنت را پنج برابر اندازه اصلی آن بسط دهید بدون این که بشکند.

2- MatterHackers PRO Series TPU Filament

فیلامنت

فیلامنت MatterHackers که در آمریکا تولید می شود تعداد بیشماری از کیفیت های مختلف فیلامنت، در طیف عظیمی از رنگهای مختلف دارد. سری PRO فیلامنتهای آنها به دلیل کیفیت فوق العاده مشهور است و این در مورد فیلامنت TPU نیز صدق می کند. این شرکت در ساخت و کنترل کیفیت بسیار دقیق است.

فیلامنت MatterHackers PRO TPU دارای استحکام 95A است و بنا بر گفته شرکت، پرینت با آن راحت و تمیز است و دردسر کمی دارد. دمای پیشنهادی برای پرینت بین 240 تا 260 درجه سانتیگراد است و همانند اکثر فیلامنتهای TPU نیازی به بستر گرم شونده ندارد.

در واقع، MatterHackers PRO TPU هیچ تنظیم پیشنهادی شرکتی برای بستر گرم شونده ندارد و بنابراین می توانید مطمئن باشید که پرینت بر روی یک بستر چاپ معمولی به خوبی انجام می گیرد. سرعت پرینت مطلوب برای این TPU خاص بین 20 تا 40 میلیمتر در ثانیه است.

3- NinjaTek NinjaFlex TPU Filament

فیلامنتاین احتمالا معروف ترین فیلامنت TPU در جهان است. فیلامنت NinjaFlex یکی از انعطاف پذیرترین فیلامنت های TPU موجود در حال حاضر است. این فیلامنت را همگان به دلیل پرینت های فوق العاده “نرم و تازه” می شناسند.

فیلامنت NinjaFlex دارای سختی برابر با 85A است که آن را به شدت انعطاف پذیر می کند، البته نه به اندازه رشته نودل خیس شده! دمای پرینت پیشنهادی بین 210 تا 225 درجه سانتیگراد است و دمای پیشنهادی برای بستر گرم شونده وجود ندارد. بالاترین سرعت قابل اعتماد برای پرینت با فیلامنت NinjaFlex، 30 میلیمتر در ثانیه است.

4- NinjaTek Cheetah TPU Filament

فیلامنتاین یک فیلامنت دیگر از NinjaTek است. همانطور که از نام آن پیدا است، Cheetah TPU به معنی پرینت با سرعت بالاتر و در عین حال به دست آوردن کیفیت عالی است. فیلامنت Cheetah، با تنظیمات مشابه با فیلامنت ABS، قادر است تا در سرعت شگفت انگیز 60 میلیمتر در ثانیه پرینت کند.

فیلامنت Cheetah سختی برابر با 95A دارد که یکی از دلایل پرینت با سرعت بالا به شمار می رود. دمای پیشنهادی برای نازل بین 235 تا 245 درجه سانتیگراد است و دمای توصیه شده برای تنظیم بستر گرم شونده نیز بین دمای محیط تا 40 درجه سانتیگراد است.

فیلامنت Cheetah قابلیت کشش تا 580 درصد دارد، به این معنی که پیش از شکسته شدن، می تواند کمی بیش از شش برابر اندازه اصلی کشیده شود.

5- NimjaTek Armadillo TPU Filament

فیلامنتاین تنها TPU غیر انعطاف پذیر این لیست است، فیلامنت NinjaTek Armadillo طوری ساخته شده است که کیفیت پرینت با آن بسیار محکم، مقاوم در برابر سایش و انحراف ناپذیر است. همین ویژگی ها از این فیلامنت ماده ای سخت و محکم ساخته است که برای جایگزینی فیلامنت های PLA، ABS و حتی نایلون مناسب است. این TPU برای پرینت قطعات با دوام مانند چرخ دنده، پیچ و بست و پوشش های محافظ مناسب است.

استحکام فیلامنت Armadillo TPU برابر با 75A می باشد و دمای پیشنهادی برای پرینت بین 220 تا 230 درجه سانتیگراد است. دمای بستر گرم شونده بین دمای محیط تا 45 درجه سانتیگراد توصیه شده است اما وجود بستر گرم شونده لزومی ندارد.

سرعت پرینت نسبت به بخشی که در حال چاپ است می تواند متفاوت باشد، به این صورت که سرعت متوسط 35 میلیمتر در ثانیه و حداکثر سرعت که برای بخشهای پرشونده (Infill) استفاده می شود 60 میلیمتر بر ثانیه پیشنهاد می شود.

کمپانی NinhaFlex مدعی است که مقاومت در برابر سایش فیلامنت Armadillo TPU حدود 84 درصد بیشتر از PLA، 60 درصد بیشتر از ABS و 90 درصد بیشتر از Nylon است. اما اگر یک چیز باشد که در مورد آن شکی وجود نداشته باشد، این است که این ماده به شدت مقاوم است. فیلامنت Armadillo در برابر مواد شیمیایی مانند Naphtha، Petroleum و Freon نیز مقاوم است.

6- Fillamentum Flexfill TPU Filament

فیلامنتکمپانی Fillamentum به ساخت فیلامنتهای قابل اعتماد معروف است و فیلامنت Flexifill TPU آنها بدون شک ارزش امتحان کردن را دارد.

این فیلامنت 98A استحکام دارد که آن را نسبت به بعضی از فیلامنت های دیگر در این لیست سخت تر می کند اما همچنان برای پرینت راحت است. دمای توصیه شده پرینت بین 200 تا 220 درجه سانتیگراد برای نازل و بین 30 تا 50 درجه سانتیگراد برای بستر گرم شونده است. سرعت پرینت پیشنهادی بین 20 تا 30 میلیمتر در ثانیه است.

جمع بندی معرفی فیلامنت TPU:

خرید فیلامنتماده TPU سریعا در حال تبدیل شدن به یکی از محبوبترین فیلامنت های پرینت سه بعدی برای اجسام قابل انعطاف است و فهمیدن دلیل آن اصلا سخت نیست؛ این ماده با چسبندگی قابل ملاحظه به بستر، نیاز نداشتن به بستر گرم شونده، حداقل انحراف و پیچش، مقاومت بالا در برابر سایش، بیشتر از هر ماده استاندارد پرینت دیگری انقلابی از فواید و امکانات را برای کابران پرینتر سه بعدی در سراسر جهان به وجود آورده است.

پس اگر نیاز به پرینت یک قطعه انعطاف پذیر دارید یا فقط از روی کنجکاوی می خواهید امتحان کنید، منتظر چه چیزی هستید؟ یک رول TPU تهیه کنید و تجربه متریالی جدید را شروع کنید.

 مترجم‌: مهرداد سینایی

2 نظر در “توضیح و مقایسه فیلامنت TPU”

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

3 × یک =