SO DRUCKEN SIE MIT FLEXIBLEN TPU-FILAMENTEN

Bei TPU-Filamenten (Flexible Filamente) handelt es sich grundsätzlich um Kunststoffmaterialien mit gummiähnlichen Eigenschaften, die sie äußerst flexibel und widerstandsfähig machen. DER flexible Filamente Sie werden häufig zur Herstellung von Haushaltsgeräten, Spielzeug, Telefonhüllen, tragbaren Gegenständen wie Armbändern, Autoteilen und medizinischem Bedarf verwendet. Wenn Sie ein Objekt in 3D drucken möchten, das sich biegen, dehnen oder komprimieren muss, sollte dieses TPU-3D-Druckerfilament dieser Aufgabe gewachsen sein.

Designer und Ingenieure nutzen täglich die Flexibilität flexibler Filamente und nutzen sie zur Erstellung elastischer Formen und Prototypen.

Das Drucken von TPU-Filamenten und anderen flexiblen Materialien kann für Einsteiger in den 3D-Druck eine kleine Herausforderung darstellen, da sie nicht so einfach zu verwenden sind wie andere Filamente. Mit der richtigen Anleitung kann jeder die gewünschten Ergebnisse erzielen. Deshalb haben wir einige Tipps zum Drucken von TPU-Filamenten zusammengestellt.

Was sind flexible Filamente?

DER Flexible Filamente Dabei handelt es sich um Materialien, die die Eigenschaften von starrem Kunststoff und Gummi vereinen. Diese Mischung wird als thermoplastisches Elastomer (TPE) bezeichnet. Diese gummiartigen thermoplastischen Elastomere können gedreht und gedehnt werden, ohne zu brechen, ähnlich wie Gummi.

Einige flexible Filamente sind elastischer als andere und es gibt sie alle in unterschiedlichen Ausführungen. Am bekanntesten ist thermoplastisches Polyurethan (TPU). TPU-Filament ist etwas steifer, was in der 3D-Druckindustrie ein wichtiges Merkmal ist, da es den 3D-Druck erleichtert. Außerdem ist es etwas haltbarer und kann seine Elastizität bei Kälte besser behalten. Die Verschleißfestigkeit von TPU-Filament ist um 20 % besser als ABS-Filament und 70 % im Vergleich zu PLA-Filament .

Vor- und Nachteile flexibler Filamente

Profi

• Hervorragende Elastizität – Ideal für alle, die ein Filament suchen, das sich biegen, dehnen und manipulieren lässt.
• Schlagfestigkeit – Produkte, die aus flexiblen Filamenten gedruckt werden, werden durch Stöße normalerweise nicht wesentlich beeinträchtigt.
• Reduzierte Vibrationen – Materialien mit gummiähnlichen Eigenschaften dämpfen Vibrationen und eignen sich daher ideal für industrielle oder mechanische Teile.

Gegen

• Das Drucken ist schwieriger. Es dauert einige Zeit, sich an die Eigenschaften von TPU-Filament zu gewöhnen, wenn Sie an PLA-Filament gewöhnt sind. Es neigt dazu, sich zu verziehen, was dekorative Drucke erschwert. Es ist ziemlich schwierig, die Vorsprünge reibungslos zu integrieren.
• Nimmt Feuchtigkeit auf – das Filament ist besonders hygroskopisch; Es ist sehr wichtig, es mit einem zu trocknen Filamenttrockner vor jedem Gebrauch
• Nachbearbeitung. Mit TPU erstellte Drucke bieten in der Regel weniger Möglichkeiten bei der Nachbearbeitung.

Häufige Anwendungen flexibler Filamente

TPU-Materialien können vielfältig eingesetzt werden. Unter diesen sind;

• Eignungstest und funktionales Prototyping. Teile oder Produkte mit elastischen Eigenschaften können im realen Leben auf ihre Flexibilität getestet werden.
• Benutzerdefinierte Werkzeuge. Sie können Werkzeuge mit duktilen Teilen mit flexiblen Filamenten erstellen, beispielsweise Griffteile oder Griffe.
• Konzipiert für den Endgebrauch. Einige Teile können aufgrund ihrer gummiähnlichen Eigenschaften normal oder als Ersatzteile verwendet werden. Um zu verhindern, dass Maschinen Waren in Produktionslinien beschädigen, bieten Materialien wie TPU weichere Kontaktpunkte.

Tipps zum Drucken mit TPU und häufige Fehler, die Sie beim Drucken machen

• Da es mehrere flexible Materialien auf dem Markt gibt, ist es unbedingt erforderlich, die vom Hersteller empfohlenen Einstellungen zu überprüfen.
• Wenn Sie mit flexiblem Filament drucken, ist es oft am besten, eine langsame Geschwindigkeit zu verwenden. Da das Material elastisch ist, kann jede plötzliche Änderung der Druckgeschwindigkeit dazu führen, dass das Teil nicht mehr handhabbar ist. Bei steigender Druckgeschwindigkeit kann das Filament komprimiert werden, was zu Papierstaus führen kann. Aus diesem Grund sind 25-35 mm/s ein guter Ausgangspunkt.
• Die Flexibilität und Elastizität von TPU machen es besonders empfindlich gegenüber Bewegungen wie z. B. Zurückziehen. Dementsprechend sind die Rückzugseinstellungen für die TPU-Filament müssen optimiert werden, um die Bewegung in 3D-Drucken zu begrenzen. Wir empfehlen, den Rückzug vollständig auszuschalten.
• Wenn Sie keinen Extruder mit Direktantrieb haben, empfehlen wir die Verwendung von TPU-Filament mit einer Härte von 98A.
• Trocknen Sie TPU-Filamente vor der Verwendung mit einem Filamenttrockner .

Die häufigsten Fehler, die beim Drucken auftreten;

• Es besteht keine ausreichende Haftung zwischen den ersten Schichten des heißen Filaments und der Druckerbasis. Dies kann zu einem verzerrten 3D-Produkt führen. Wir empfehlen Ihnen, es zu verwenden Dimafix-Spray oder verwenden Sie, sofern dies für Ihren Drucker möglich ist, eines PEI-Platte .
• Das Filament kann nicht korrekt aus dem extrudiert werden 3D Drucker . Dies kann passieren, wenn die Düse den Prozess komplett blockiert oder es zu Schwankungen in der Fördermenge kommt. Wenn Ihr Drucker über einen Bowden-Extruder verfügt, verwenden Sie am besten härtere TPU-Filamente (z. B. 98A) und schalten Sie den Rückzug aus.
• Das Filament wurde vor der Verwendung nicht getrocknet. DER flexible Filamente Da sie sehr feuchtigkeitsempfindlich sind, ist es sehr wichtig, sie immer an einem Ort ohne Feuchtigkeit aufzubewahren, am besten in einer Plastik- oder Nylonbox. Vor jedem Gebrauch muss das TPU-Filament außerdem in einem getrocknet werden Filamenttrockner .

AzureFilm Flexible Filamente

Azure Films TPU ist in zwei Ausführungen erhältlich: flexibles Filament mit 95A Shore-Härte und flexibles Filament mit 85A Shore-Härte. Diese flexiblen Filamente werden in Slowenien hergestellt und sind in verschiedenen Größen erhältlich.

Die Festigkeits-, Flexibilitäts- und Haltbarkeitseigenschaften von Azurefilm-Filamenten machen sie zu einer hervorragenden Wahl für flexible Folienanwendungen, die mehr Festigkeit erfordern. Im Gegensatz zu Vinyl enthält TPU keine Weichmacher, sodass es mit der Zeit nicht spröde wird oder seine Leistung verliert.

AzureFilm-TPUs bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Öl, Fett, Schmiermittel und Kraftstoffe sowie eine außergewöhnliche Hydrolysebeständigkeit.

Die Flexibilität von Azure-Filamenten unterscheidet sie von anderen Materialien. Der Shore-Wert des Materials ist ein Maß für seine Eindrückfestigkeit und seine Flexibilität. Typischerweise wird Shore A oder Shore D verwendet, um die Härte flexibler Materialien zu beschreiben. Die im 3D-Druck verwendeten flexiblen Filamente werden auf der Shore-A-Skala gemessen, während härtere Gummis auf der Shore-D-Skala gemessen werden. Shore A ist weicher, flexibler und bietet alles, was man braucht, um den Ansprüchen von 3D-Arbeitern gerecht zu werden. Shore D ist härter und auch einfacher in 3D zu drucken. Sein Härtegrad gleicht seine Mängel aus und macht ihn ideal für den Einstieg in den Druck mit flexiblen Filamenten. Es ist Shore 98A sehr ähnlich.

Wie verschiedene Extruder den TPU-Druck beeinflussen

Der Extruder ist eine wesentliche Komponente für einen 3D-Drucker, die sich auf die Leistung beim Drucken mit flexiblem Filament auswirkt. Sie müssen wissen, wie der Extruder funktioniert und wie Sie ihn optimieren können, damit der Druckprozess die bestmöglichen Ergebnisse liefert.

Die Aufgabe eines flexiblen Filamentextruders besteht darin, das zu extrudierende und zu schmelzende Filament in eine beheizte Düse zu drücken. Der Extruder besteht aus drei identischen Komponenten: dem Antriebsrad, dem Schrittmotor und der Spannrolle. Die Extruder bestehen immer aus den gleichen Komponenten, sind jedoch in verschiedenen Ausführungen erhältlich: Direktantrieb und Bowden. Es ist der Weg des Filaments und der Abstand des Filaments vor dem Eintritt in die beheizte Düse, die die beiden Typen unterscheiden.

Im Vergleich zu Extrudern mit Direktantrieb gelangt das Filament beim Bowden-System länger zur Düse, was die Geschwindigkeit des 3D-Drucks erhöht. Extruder mit Direktantrieb sind die bevorzugte Wahl für den Druck flexibler Filamente, da die Position des Extruders besser ist und die Wahrscheinlichkeit, dass der Druck fehlschlägt, geringer ist. Wenn wir das Bowden-System vergleichen, muss das Filament weiter zur Düse wandern, wodurch es wahrscheinlicher ist, dass weichere Filamente Schwierigkeiten haben, die richtige Form beizubehalten.

Daher funktionieren Bowden-Extruder gut mit starren Materialien wie z ALS EIN , PLA , ABS , PETG , Nylon , Kohlenstoff-Faser und andere Filamente.

Der Extruder Besonders beliebt sind Direktantriebe. Mit diesem Extruder können Sie den Rückzug präzise steuern, was einer der Hauptvorteile ist. Die Position des Direktantriebs ist wichtig, um sicherzustellen, dass wir reibungslose und genaue 3D-Drucke erzielen können, da dadurch der Abstand zum heißen Bett minimiert wird.

Direktantriebssysteme haben den Nachteil, dass sie den Arm schwerer machen, was bei höheren Geschwindigkeiten zu mehr Spiel und Vibrationen führen kann. Allerdings druckt ein DDE-System, das auf einem Gummi-3D-Drucker läuft, aufgrund von Einschränkungen der anderen Hardwarefunktionen und -baugruppen des Druckers häufig mit langsameren Geschwindigkeiten.

So drucken Sie flexibles TPU-Filament mit einem Ender 3/ Ender 3 pro/ Ender 3 v2

Der TPU-Druck mit dem Ender 3 PRO oder Ender 3 V2 war Gegenstand von Diskussionen über den Extruder des Ender 3 und darüber, ob sich das Filament biegen kann, sobald das Filament das Zahnrad im kalten Ende passiert. Da sich das flexible Filament biegt, hat der Extrudermotor Schwierigkeiten, die Bewegung des Filaments korrekt zu übertragen.

Die Verwendung eines Extruders mit Direktantriebsmotor wird dringend empfohlen, wenn Sie weicheres Filament in 3D drucken möchten. Es ist immer noch möglich, mit einem Bowden-Extruder qualitativ hochwertige Modelle zu erhalten, wenn Ihr Ender 3 V2 richtig eingerichtet und kalibriert ist. Um Ihre Einstellungen zu optimieren, beginnen Sie immer mit einem kleinen Projekt, bevor Sie mit größeren Projekten fortfahren.

Sie können das Verbiegen des Filaments in Ihrem Extruder verhindern, indem Sie Ihren 3D-Drucker auf einen Ganzmetall-Extruder aufrüsten. Wenn Sie Ihren Extruder von Thingiverse aufrüsten möchten, ist dies eine bequemere Lösung.

Direktantriebssysteme sind ein weiteres beliebtes Upgrade für Extruder. Da beim Ender 3 auf Bowdenschläuche verzichtet wurde, kann der Ender 3 (Pro) flexible Filamente wie TPU deutlich präziser drucken. Das Drucken von 3D-Modellen mit flexiblen Materialien hat eine höhere Erfolgschance, da die Filamentwege kürzer und die Zugkraft größer sind. Eine höhere Temperatur kann auch durch den Wegfall des PTFE-Schlauchs und die Verwendung eines Ganzmetall-Hot-Ends erreicht werden.

Abschluss

Flexible Filamente erfreuen sich vor allem aufgrund ihrer gummiähnlichen Eigenschaften und ihres Aussehens großer Beliebtheit. Beim Drucken von TPU-3D-Filament ist es wichtig, sich die Zeit zu nehmen, damit der 3D-Drucker langsam drucken kann. Möglicherweise benötigen Sie außerdem zusätzliches Klebeband oder Dimafix-Spray, um eine gute Haftung des Filaments auf der Oberfläche zu gewährleisten. Kürzlich ist auch ein spezieller PEI-Glätteisen auf den Markt gekommen, der eine Revolution unter den Glätteisen darstellt. Das Filament haftet perfekt auf der PEI-Platte, aber wenn das Produkt abgekühlt ist, können Sie es ganz einfach und ohne Werkzeug entfernen.

Wenn Sie mit dem Drucken flexibler Filamente mit einer Härte von 85A beginnen möchten und sich fragen, welcher 3D-Drucker über einen Extruder mit Direktantrieb verfügt und sich hervorragend für den Heimgebrauch oder den Einsatz in kleinen Unternehmen eignet, empfehlen wir Ihnen, einen Blick darauf zu werfen Creality Ender.