TPU za FDM 3D print — Shore tvrdoće, prednosti i mane fleksibilnog filamenta

Fleksibilni filament nije samo "gumeni PLA". Objašnjavamo Shore ljestvicu, koje su tvrdoće TPU-a dostupne za FDM print i kada ima smisla birati mekši ili tvrđi materijal.

TPU (termoplastični poliuretan) najpopularniji je fleksibilni materijal u FDM 3D printu. Za razliku od krutih materijala poput PLA, PETG-a ili ABS-a, gotov ispis se savija, rasteže i vraća u prvobitni oblik — što otvara čitav niz primjena koje s krutim filamentima jednostavno nisu moguće. // SHORE LJESTVICA — ŠTO ZAPRAVO ZNAČI TVRDOĆA? Shore tvrdoća je standardizirana mjera otpornosti materijala na utiskivanje. Za fleksibilne materijale koriste se dvije ljestvice: - Shore A — za mekane elastomere (od gume za brisanje do tvrde gume za cipele) - Shore D — za tvrđe plastike i tvrde elastomere Skala ide od 0 do 100 — što je broj veći, materijal je tvrđi. Za orijentaciju: - Shore 20A — vrlo mekano, poput gel uloška - Shore 40A — poput gumice za brisanje - Shore 60A — poput automobilske brtve - Shore 85A — poput đona tenisica (najčešći TPU za FDM) - Shore 95A — poput kotačića na skateboardu - Shore 98A / 55D — poput tvrde industrijske gume - Shore 65D — praktički kruta plastika s malo fleksibilnosti Na 95A i 85A se dvije ljestvice preklapaju — 95A je otprilike 45D. // TVRDOĆE TPU-A DOSTUPNE ZA FDM 3D PRINT U praksi, na tržištu se za desktop FDM printere najčešće nalaze sljedeće varijante: 1. TPU 60A–70A — Vrlo mekan, gotovo silikonski osjećaj. Teško se printa (mora ići direktni ekstruder, sporo, često do 15–20 mm/s). Koristi se za brtve, jastučiće, wearable prototipove. 2. TPU 85A — Standard u FDM svijetu. Sve veće marke (Polymaker PolyFlex, NinjaTek NinjaFlex, Bambu TPU 85A, SUNLU, eSUN) imaju ovu tvrdoću. Balans između fleksibilnosti i printabilnosti — može ići i preko Bowden sustava uz pažljivo štimanje. 3. TPU 95A — Najlakši za print. Ponaša se skoro kao mekši PETG, ali zadržava fleksibilnost. Najbolji izbor za maske za telefone, zaštitne navlake, ručke alata, funkcionalne dijelove koji trebaju amortizirati vibracije. 4. TPU 98A / TPE-D varijante (~55D–65D) — "Semi-flex". Print se ponaša gotovo kao PETG, ali gotov dio ima znatno bolju otpornost na udarce i mala savijanja. Odličan za dijelove koji nose opterećenje ali ne smiju puknuti. // PREDNOSTI TPU-A - Otpornost na udarce — praktički se ne lomi, apsorbira energiju - Otpornost na trošenje i abraziju — bolji od većine krutih filamenata - Kemijska otpornost — dobro podnosi ulja, masti, mnoge otapala - Elastičnost — vraća se u oblik i nakon velikog istezanja - Prianjanje na podlogu je odlično (često i predobro) - Radna temperatura od -30 °C do ~80 °C, ovisno o varijanti // MANE I ZAMKE KOD PRINTA - Sporo printanje — 20 do 40 mm/s za mekše varijante, do 60 mm/s za 95A - Direktni ekstruder je gotovo obavezan za sve ispod 90A. Bowden sustavi mogu raditi s 95A i tvrđim, ali su podložni petljanju u tubi. - Osjetljiv na vlagu — TPU izrazito upija vodu iz zraka. Vlažan filament daje mjehuriće, "pucketanje" u hotendu i lošu površinu. Sušenje 6–8 h na 50 °C prije printa je preporuka. - Stringing i oozing su češći nego kod PLA — treba pažljivo štimati retrakcije (kratke, brze) ili koristiti coasting. - Nije prikladan za male, oštre detalje — meki materijal zaobli sve rubove. - Postprocesiranje je teže — brušenje razmazuje površinu, lijepljenje zahtijeva specifična ljepila (cijanoakrilat samo za neke varijante, kontaktna ljepila rade bolje). - Cijena je 2–3x viša od standardnog PLA-a. // KADA IMA SMISLA BIRATI TPU? TPU biramo kad krajnji dio mora savijati se, apsorbirati udarce, brtviti ili se nositi na tijelu. Za sve ostalo — konstrukcijske dijelove, kućišta, alate — kruti materijali daju bolji omjer cijene, brzine printa i završne obrade. Ako niste sigurni koju tvrdoću odabrati za svoj projekt, javite se — u radionici radimo s više varijanti TPU-a i možemo predložiti optimalan izbor prije nego naručite materijal.