Kako tiskati s Flexible filamenti

TPU filamenti predstavljajo plastiko z lastnostmi podobnimi gumi, zaradi česar so izjemno prilagodljivi in vzdržljivi. Flexible filamenti se običajno uporabljajo za proizvodnjo gospodinjskih aparatov, igrač, etuijev za telefone, nosljivih pripomočkov, kot so zapestnice, avtomobilski deli in medicinski material. Če želite 3D natisniti nekaj, kar bi se moralo upogniti, raztegniti ali stisniti, je TPU fleksibilen filament za 3D tiskalnike pravilna izbira.

Oblikovalci in inženirji vsakodnevno izkoriščajo prilagodljivost fleksibilnih filamentov in jih uporabljajo za ustvarjanje zapletenih elastičnih oblik in orodij za izdelavo prototipov. Tiskanje TPU filamentov in drugih fleksibilnih materialov je lahko za novega uporabnika 3D tiskalnika zastrašujoče, saj niso tako enostavni za uporabo kot drugi filamenti. S pravilnimi napotki in upoštevanjem navodil, lahko čisto vsak doseže želene rezultate, zato smo vam tudi pripravili nasvete, kako tiskati TPU filamente.

Kaj so Flexible filamenti?

Flexible filamenti so materiali, ki združujejo lastnosti toge plastike in gume. Mešanica je znana kot termoplastični elastomer (TPE). Tej gumi podobne termoplastične elastomere je mogoče zvijati in raztezati, ne da bi se v veliki meri zlomili, zelo podobno kot se obnaša guma.

Nekateri Flexible filamenti so bolj elastični od drugih; v naši trgovini imamo na voljo 2 trdoti, 85A in 98A. Najbolj priljubljena vrsta fleksibilnih filamentov pa je TPU- termoplastični poliuretan. TPU filament je nekoliko bolj tog, kar je dobra lastnost pri 3D tiskanju, saj pomeni, da ga je lažje natisniti. Je tudi nekoliko bolj trpežen in lahko bolje obdrži svojo elastičnost na mrazu. Odpornost proti obrabi TPU filamenta je 20% boljša od ABS filamenta in 70% boljša od PLA filamenta.

Prednosti in slabosti fleksibilnih filamentov

Prednosti

• Odlična elastičnost – Idealen je za tiste, ki potrebujejo filament, ki ga je mogoče upogniti, raztegniti in manevrirati.
• Odpornost na udarce – Izdelki, natisnjeni iz fleksibilnih filamentov, običajno nimajo posledic na prejete udarce.
• Vibracije so zmanjšane – Materiali z lastnostmi, podobnimi gumi, dušijo vibracije, zaradi česar so uporabni za industrijske ali mehanske dele.

Slabosti

• Zahtevnejše 3D tiskanje- Trajalo bo nekaj časa, da spoznate in se navadite tiskati TPU filament, sploh če ste bili do sedaj navajeni tiskati PLA filament. Nagnjeni so k nitkanju/strings, kar otežuje estetski vidik izdelka.
• Zelo občutljiv na vlago – nujno je shranjevanje v suhih prostorih, ravno tako je potrebno posušiti filament s sušilcem za filamente pred uporabo.
• Naknadna obdelava- 3D izdelki, izdelani s TPU, običajno ponujajo manj možnosti pri naknadni obdelavi.

Uporaba Flexible filamentov

TPU materiali se lahko uporabljajo na različne načine:

• Testiranje in funkcionalna izdelava prototipov- Deli ali izdelki, zasnovani z elastičnimi lastnostmi, se lahko preizkusijo, kako bi se obnašali v realnem življenju.
• Orodja po meri- Možno je izdelati orodja s fleksibilnimi deli, kot so prijemalni deli ali ročaji
• Zasnovan za končno uporabo- Več delov se lahko uporablja redno ali kot rezervni deli podobni gumi. V proizvodnjah se lahko uporabi za zaščito, da bi stroji poškodovali blago na proizvodnih linijah, saj materiali, kot je TPU, zagotavljajo mehkejše kontaktne točke.

1. Ker je na trgu več različnih materialov, je ključnega pomena, da preverite priporočene nastavitve, ki jih daje proizvajalec za posamezne vrste fleksibilnih filamentov.
2. Če tiskate s fleksibilnimi filamenti, je najboljša počasna hitrost 3D tiskanja. Ker je material elastičen, lahko vsaka nenadna sprememba hitrosti tiska povzroči, da 3D model zbeži nadzoru. Filament se lahko tudi stisne, ko se hitrost tiskanja poveča, kar lahko povzroči zastoje, zato priporočamo nastavitev hitrosti na 25-35 mm/s.
3. Zaradi fleksibilnosti in elastičnosti TPU je izjemno občutljiv na premike, kot so umiki/retraction. Zaradi tega je treba nastavitve umika/retraction za TPU filamente optimizirati, da omejijo premike pri 3D-tiskih. Najboljše je kar izklopiti retraction/možnost umika.
4. Če nimate ekstrudorja z direktnim pogonom, vam svetujemo, da poskusite najprej tiskati s filamentom TPU s trdoto 98A.
5. Pred vsako uporabo fleksibilnih filamentov jih je najprej potrebno posušiti v sušilcu filamenta.

Pogoste napake, ki se zgodijo pri tiskanju

1. Ni dovolj oprijema med prvimi plastmi vročega filamenta in mize 3D tiskalnika. To lahko povzroči, da 3D izdelek ne bo natisnjen v želeni obliki, ampak bo končni izdelek deformiran. Svetujemo uporabo Dimafix spreja ali če imate možnost za vaš tiskalnik, uporabo PEI podlage.
2. Ko filamenta ni mogoče pravilno iztisniti iz vašega 3D tiskalnika. To se lahko zgodi, če šoba popolnoma ustavi postopek ali pride do nihanj v pomiku. Če imate tiskalnik z Bowden ekstrudorjem, svetujemo uporabo trših TPU filamentov (kot je 98A) in izklop retraction-a.
3. Filament ni bil posušen pred uporabo. Flexible filamenti so zelo občutljivi na vlago, zato je zelo pomembno da jih imamo vedno shranjene v prostoru, kjer ni vlage, po možnosti v plastični škatli ali pa v najlonu. Pred vsako rabo pa moramo TPU filament tudi posušiti v sušilcu filamenta.

Azurefilm TPU/Flexible filamenti

Naš TPU filament je na voljo v dveh vrstah, kateri vključujeta trdoto fleksibilnega filamenta 98A shore in trdoto fleksibilnega filamenta 85A shore. Ti Flexible filamenti so izdelani v Sloveniji in so na voljo v različnih količinah.

Zaradi močnih, fleksibilnih in trpežnih lastnosti so Azurefilm filamenti odlična izbira za tiskanje elastičnih izdelkov, ki zahtevajo večjo moč. Za razliko od vinila je TPU brez mehčalcev, zato sčasoma ne bo postal krhek ali izgubil svoje lastnosti.

Azurefilm TPU filamenti izkazujejo vrhunsko odpornost na olje, maščobo in goriva ter izjemno odpornost na hidrolizo.

Prilagodljivost in fleksibilnost TPU filamentov jih loči od drugih materialov. Shore materiala je merilo njegove trdote oziroma fleksibilnosti. Shore A in Shore D se običajno uporabljata za opis durometra fleksibilnih materialov. Fleksibilne filamente, ki se uporabljajo pri 3D-tiskanju, merimo na lestvici Shore A, trše gume pa na lestvici Shore D. Shore A je mehkejši, bolj prilagodljiv in zagotavlja vse, kar je potrebno za zadovoljitev povpraševanja 3D ustvarjalcev. Shore D je trši in posledično lažji za 3D tiskanje. Njegova stopnja trdote blaži njegove pomanjkljivosti, zaradi česar je idealen za uvedbo fleksibilnega tiska s filamenti. Shore D je zelo podoben fleksibilnemu filamentu 98A.

Kako različni ekstruderji vplivajo na tiskanje TPU filamenta

Ekstruder je bistvena komponenta 3D tiskalnika, ki vpliva na uspešnost tiska s fleksibilnimi filamenti. Pomembno je razumeti, kako deluje ekstruder in kako ga lahko optimizirate, da bo proces tiskanja dosegel najboljše možne rezultate.

Naloga ekstruderja je potiskanje TPU filamenta, katerega je treba ekstrudirati in stopiti v ogreti šobi. Poznamo 2 vrsti ekstrudorjev: ekstrudor na direktni pogon in Bowden ekstrudor. Razlika med obema je pot filamenta in razdalja, na kateri se filament premakne, preden vstopi v ogrevano šobo.

V primerjavi z ekstruderji z direktnim pogonom pri bowdenu filament potuje dlje časa do šobe, kar poveča hitrost 3D tiskanja. Ekstruderji z direktnim pogonom so boljša izbira za tisk s fleksibilnimi filamenti, ker je lokacija ekstruderja v boljšem položaju in je manjša možnost, da pride do napak med tiskanjem. Če primerjamo Bowden sistem, mora filament dlje potovati do šobe, zaradi česar je večja verjetnost, da bodo mehkejši filamenti imeli težave z ohranjanjem pravilne oblike.

Torej, Bowden ekstrudorji dobro delujejo s trdimi materiali, kot so ASA, PLA, ABS, PETG, Najlon, Carbon Fiber in drugi filamenti .

Ekstruderji z direktnim pogonom so izjemno priljubljeni. Uporaba tega ekstruderja ponuja natančen nadzor umika/retraction, kar je ena od glavnih prednosti. Položaj ekstrudorja z direktnim pogonom je pomemben, da zagotovimo gladke in natančne 3D modele, saj zmanjša pot filamenta do šobe.

Pomanjkljivost ekstrudorjev z direktnim pogonom je, da se vsa teža združi na enem mestu, kar lahko povzroči večje tresljaje pri povečani hitrosti. Ne glede na to, bo ekstrudor z direktnim pogonom, ki deluje na gumi 3D tiskalnika, pogosto tiskal pri nižjih hitrostih zaradi omejitev drugih funkcij strojne opreme in sklopov tiskalnika.

Kako natisniti fleksibilni filament z Ender 3/Ender 3 pro/Ender 3 v2

Na splošno je tiskanje TPU filamenta z Ender 3 PRO in Ender 3 V2 tiskalnikom pripeljalo do razprav o ekstrudorju in možnosti upogibanja filamenta, potem ko filament prečka zobnik v hladnem delu. Ker se filament upogne, motorj ekstruderja zelo težko pravilno prenese filament.

Uporaba ekstrudorja z direktnim pogonom je ravno zaradi tega zelo priporočljiva, če želite tiskati mehkejše fleksibilne filamente. Še vedno pa je mogoče doseči zadovoljive rezultate tudi z Bowden ekstrudorjem, sploh če ima vaš Ender 3 (Pro/V2) pravilne nastavitve in kalibracije. Če želite optimizirati svoje nastavitve, vedno začnite z majhnim projektom, preden preidete na večje.

Upogibanje filamenta v ekstruderju lahko preprečite tudi tako, da svoj 3D-tiskalnik nadgradite s popolnoma kovinskim ekstruderjem. Če želite svoj ekstruder nadgraditi z modelom iz Thingiverse, je to tudi cenejša možnost.

Sistemi z direktnim pogonom so še ena priljubljena nadgradnja za ekstruderje. Bowdenovo cev lahko ločimo iz 3D tiskalnika in namestimo na Bowdenovo mesto ekstruder z direktnim pogonom, kateri omogoča veliko natančnejše tiskanje fleksibilnih filamentov, kot je TPU 85 A. Na tak način je tiskanje 3D modelov z uporabo fleksibilnih materialov bolj verjetno, da bo uspelo, ker so poti filamentov krajše, oprijem pa je boljši. Višjo temperaturo je mogoče doseči tudi z odstranitvijo PTFE cevi in ​​uporabo popolnoma kovinskega hotenda.

Zaključek

Flexible filamenti so postali priljubljeni predvsem zaradi svojih lastnosti in zaradi svojega gumijastega videza. Pri 3D tiskanju TPU filamentov je pomembno, da si vzamete čas ter omogočite 3D tiskalniku, da tiska počasi. Za zagotovitev dobrega oprijema filamenta na mizo boste morda potrebovali tudi dodaten lepilni trak ali Dimafix sprej. Na trg je pred kratkim prišla tudi posebna PEI podloga, katera predstavlja pravo revolucijo med podlagami. Filament se odlično prime na PEI podlago, ko pa se izdelek ohladi, ga brez težav in dodatnih pripomočkov odstranite.

Če bi se radi lotili tiskanja fleksibilnega filamenta s 85A trdoto in se sprašujete, kateri tiskalnik ima ekstrudor z direktnim pogonom, je odličen za domačo rabo ali za manjša podjetja vam priporočamo, da si ogledate Ender 3 S1 in Ender 3 S1 PRO.