Filaments

Examen pratique: Filament TPU – Impression 3D

De tous les matériaux de BigRep que nous examinons, j’étais probablement le plus inquiet au sujet du TPU, un matériau très flexible. J’ai utilisé plusieurs marques de TPU dans le passé et j’ai eu beaucoup de succès dans l’impression de pièces flexibles. J’ai également eu de nombreuses impressions échouées et blobby avec TPU, ainsi que des buses obstruées et un filament enroulé autour de l’engrenage d’entraînement. Cela peut être un matériau frustrant.

Les matériaux d’impression 3D flexibles ont vraiment élargi la gamme des imprimantes 3D de bureau et professionnelles, permettant aux petites entreprises de fabriquer des prototypes et des pièces fonctionnelles qui seraient généralement fabriqués à partir de caoutchouc grâce au processus coûteux de moulage par injection. Le TPU de BigRep est-il donc un matériau permettant aux professionnels de fabriquer des joints, des amortisseurs de bruit et de vibrations, des joints, des moules, des amortisseurs, etc., ou est-ce un casse-tête sur une bobine qui fournit des pièces laides et des buses obstruées? Nous le saurons aujourd’hui!

Le filament BigRep TPU est enroulé ainsi que tous les autres matériaux que nous avons examinés de BigRep, c’est-à-dire parfaitement. C’est incroyablement flexible et apparemment impossible à déchirer; c’est aussi un peu élastique. L’emballage indique que le matériau est sensible à l’humidité et doit être stocké dans un endroit sec.

Les paramètres TPU standard de Cura ont été utilisés pour charger et imprimer le matériau sur un Ultimaker S5. Les deux premières impressions ont été imprimées avec des couches de 0,15 mm et les autres ont été imprimées à 0,2 mm. Il imprime bien à 225 ° C sur un lit à 60 ° C; les plus grandes différences dans les paramètres d’impression pour TPU sont des vitesses d’impression plus lentes (25 mm / s) et une distance de rétraction accrue en raison des caractéristiques de compression mentionnées précédemment. En route pour Benchy!

TPU bancy

Colorez-moi choqué. C’est, à pas de géant, la plus jolie impression TPU que j’ai produite à ce jour. Je sais que nous avons placé la barre de qualité très haut avec d’autres matériaux, donc cela peut ne pas sembler aussi bon que les matériaux rigides, mais c’est surtout un problème de texture / d’éclairage. En regardant l’avant de l’arc, la douceur des murs est apparente. De même, les coins des piliers sont droits et les petits détails sont présents. Il y a quelques chaînes vaporeuses mais rien qui ne peut être facilement enlevé.

TPU de banc flexible

Et aucun des autres Benchies ne peut le faire! Ça ne vieillit jamais. Il reprend toujours sa forme. J’ai opté pour le test de torture plus petit pour ce matériau car il reflète mieux ses capacités.

Test de torture de l'imprimante 3D TPU

Cette impression fait un excellent travail de montrer la finition distincte du matériau, que j’apprécie personnellement. Il a une sensation professionnelle. Les coins de la place sont incroyablement tranchants et les piliers sont résistés à une flexion extrême sans se casser ni se déformer. Les trous hexagonaux et circulaires sont bien sortis et la voûte est très bonne jusqu’au sommet où elle a eu un peu de mal sous le pont. Le seul autre problème est un léger cordage entre les piliers, ce qui est presque impossible à éviter avec des matériaux flexibles. Cela ne veut pas dire que le cordage ne peut pas être réduit en augmentant la rétraction dans les paramètres d’impression. Les paramètres par défaut ont été utilisés pour la cohérence et pour produire des résultats auxquels les utilisateurs typiques peuvent s’attendre. Le problème sous l’arc m’avait inquiété pour le test de pontage, et pour une bonne raison.

Test de pontage TPU

Le pontage est une chose délicate. Si vous regardez une imprimante 3D lorsqu’elle est reliée à un matériau rigide comme le PLA, vous verrez quelque chose de fascinant se produire. Lorsque le jet de plastique fondu est extrudé dans l’air depuis le premier côté du pont, il s’affaisse un peu au départ. Une fois que la buse a connecté la ligne à l’autre côté du pont, la ligne se refroidit et se contracte, se resserrant jusqu’à une ligne droite avec peu ou pas d’affaissement. Cela ne fonctionne bien que si l’imprimante imprime suffisamment vite pour dépasser le temps de refroidissement du matériau. Avec le TPU, des vitesses d’impression lentes sont utilisées spécifiquement pour permettre un refroidissement adéquat, car il s’agit d’un matériau plus souple et chaque couche doit encore être suffisamment ferme pour supporter la couche suivante. Il a bien géré les ponts de 6 mm de Benchy, mais traverser tout ce qui dépasse 12 mm sera difficile avec les paramètres d’impression standard. Pourtant, l’impression n’a pas échoué et la qualité du reste de l’impression n’a pas été affectée par le mauvais pontage, c’est donc une victoire.

J’ai effectué des tests d’adhérence de couche en cassant trois barres de traction verticales sur une balance suspendue. Ils se sont cassés à 25 livres, 30 livres et 30 livres, pour une moyenne de 28,3 livres, moins que ce à quoi je m’attendais pour un matériau aussi résistant.

Le test de déformation thermique d’une barre rectangulaire était plus prometteur. De plus, voyons les autres barres de test faire ceci:

Barre de traction verticale en TPU

  • Dimensions d’origine: 20,15 mm x 119,9 mm x 5,74 mm
  • Dimensions après recuit: 20,1 mm x 119,5 mm x 5,74 mm

Cela ne change pratiquement pas après avoir été exposé à 170 ° F / 76,6 ° C, ce qui signifie que le matériau doit très bien résister aux applications chaudes.

Pour vraiment démontrer ce que l’on peut faire avec ce TPU, j’ai cherché un autre matériau: la résine époxy. J’ai récemment expérimenté des pièces de médias mixtes imprimées en 3D et en résine, et lors de l’impression avec des matériaux rigides comme le PLA, la résine et le PLA se rejoignent de manière permanente lorsque la résine durcit en un solide. Il est possible d’utiliser du PLA pour fabriquer des moules pour résine, mais le PLA doit être brisé pour faire sortir la partie en résine. J’espérais que le TPU me permettrait d’imprimer des moules réutilisables pour la résine. Je n’ai trouvé personne sur l’ensemble des moules TPU d’impression sur Internet pour la résine. Pas bon signe.

Moule époxy TPU

Mais voilà, ça a fonctionné! Je ne l’ai même pas vaporisé de démoulant (aérosol de cuisson) avant d’y verser la résine parce que j’avais totalement oublié. Mais après avoir laissé la résine durcir pendant une journée, j’ai plié l’un des bords vers le bas et il a sauté. La pièce en résine aura besoin de ponçage et de polissage pour vraiment briller, mais le moule imprimé est prêt pour le deuxième tour. Une leçon importante à retenir ici est de ne pas laisser un manque de résultats sur Google vous empêcher d’essayer quelque chose d’intéressant. Cela pourrait marcher, et il n’y a rien de tel que de découvrir quelque chose grâce à une bonne expérimentation à l’ancienne. J’ajouterai certainement ceci à ma boîte à outils, et j’écrirai un tutoriel sur l’impression de moules en TPU dans un proche avenir, alors gardez les yeux ouverts pour cela.

Conclusion

Ce matériau est délicieux. Bien sûr, ce n’est pas génial pour le pontage et ça enchaîne un peu. Ce ne sont pas des facteurs décisifs lorsqu’il vérifie toutes les autres cases et crée des boîtes dont la plupart des autres matériaux n’ont jamais entendu parler. C’est facile à imprimer car je n’avais pas de pelage sur les pièces et il n’y avait aucun problème d’extrusion. C’est esthétique. C’est dur et résistant aux chocs (j’ai laissé tomber toutes les impressions sur le carreau et aucun d’entre eux n’a subi de dommages). Ça peut supporter la chaleur. Mieux encore, il se plie, se frotte, s’étire, fléchit et se tord! Cela ouvre la porte à des cas d’utilisation que les matériaux rigides ne peuvent tout simplement pas gérer, en particulier avec une impression cohérente et reproductible comme je l’ai expérimentée lors de l’utilisation du matériau. Les ingénieurs et concepteurs professionnels peuvent certainement bénéficier d’un accès à un matériau de type caoutchouc imprimable en 3D dans le TPU de BigRep.

BigRep TPU

Caractéristiques

  • – Compatible avec toutes les imprimantes 3D FFF
  • – Flexible (Shore 98 A)
  • – Résistance à la température jusqu’à 100 ° C
  • – Résistance aux chocs très élevée
  • – résistant aux UV
  • – Durable, avec un excellent comportement d’amortissement
  • – Propriétés dynamiques
  • – Résistant aux produits chimiques (pour une large gamme de produits chimiques)

Caractéristiques  »

Tags
Bouton retour en haut de la page
Fermer