Гибкие пластики TPE и TPU - в чем разница

TPE и TPU являются термопластичными эластомерами, которые позволяют готовому изделию легко растягиваться или сгибаться. Прежде чем мы углубимся в подробности об этих двух типах материалов, которые используются в 3D печати, давайте поговорим о гибких материалах в целом и о том, почему они используются.

Есть несколько причин, из-за которых стоит задуматься об использовании TPE или TPU пластиков для 3D печати. Это может быть необходимость гашения вибраций и амортизация, высокая ударная вязкость и хорошая устойчивость к разрыву и износостойкость, высокая устойчивость к воздействию химических веществ, а также высоким или низким температурам. При всех этих плюсах следует отметить, что печатать гибкими материалами не так то просто как хотелось бы. Как правило, чем мягче и гибче материал, тем сложнее его использовать для 3D печати.

Теперь давайте подробнее поговорим о материалах TPE и TPU и проясним различия между ними. В статье мы также рассмотрим передовые методы 3D печати и предложим вам несколько 3D моделей, которые стоит попробовать напечатать TPE или TPU пластиками.

Два TP пластика

TPE

TPE означает термопластичный эластомер. Это смесь твердого пластика и мягкой резины, поэтому он обладает как термопластичными, так и эластичными свойствами. TPE охватывает широкий спектр гибких материалов, включая термопластичный полиуретан (TPU), термопластичный сополиэфир (TCP), термопластичный полиамид (TPA).

TPU

TPU означает термопластичный полиуретан. Это наиболее распространенный тип TPE, который находится в группе гибких материалов, обладающих большей жесткостью.

Разбираемся в путанице

Поскольку термины TPE и TPU часто путают, стоит внести ясность.

• TPE известен как мягкий материал и доступен уже несколько лет. С другой стороны, TPU появился на рынке совсем недавно, поэтому он новичок на рынке.
• TPE - это неспецифический термин для гибкого материала, тогда как материал TPU относится к более жесткому, но все еще гибкому материалу.

Теперь, когда мы знаем базовые вещи об этих материалах для 3D печати, давайте подробнее рассмотрим их различия.

Похожие, но разные

TPE и TPU можно разделить по их твердости, которая измеряется сопротивлением деформации материала. Как мы знаем, TPU тверже, чем TPE, а твердость TPU по Шору составляет от 60 A до 55D с высоким диапазоном упругости (обычно от 600 до 700%).

Логично, что TPE имеет более широкий диапазон твердости, чем TPU. Различия в химическом составе TPE означает, что некоторые типы TPE частично твердые и подходят для 3D печати чего-то вроде автомобильных шины, в то время как другие типы очень эластичны, сравнимы с резиновой лентой по своим свойствам.

По сравнению TPE, TPU демонстрирует большую жесткость, которую не следует путать с твердостью. Жесткость характеризует способность материала изгибаться, указывая на тенденцию материала возвращаться к своей первоначальной форме после воздействия нагрузки.

Другие отличия заключаются в том, что TPU будет вызывать больше проблем во время 3D печати, потому что TPU более плотный, чем TPE группа пластиков. TPU имеет гладкую поверхность, в то время как TPE обычно имеет более прорезиненную текстуру. TPU имеет большую стойкость к износу и стиранию, чем большинство TPE пластиков, а усадка ТПУ меньше, чем у TPE.

Теперь, когда мы разобрались с различиями TPU и TPE материалов, давайте рассмотрим рекомендации по 3D печати этими гибкими материалами.

Особенности настроек 3D печати гибкими TPU и TPE пластиками

3D печать TPE пластиками

Печать TPE пластиками может вызывать проблемы из-за эластичности. Рекомендуется печатать со следующими настройками:

• Температура экструдера: 210 ºC - 260 ºC
• Температура стола: без подогрева - 110 ºC
• Скорость 3D печати: 5-30 мм/с
• Если 3D печать идет слишком быстро, это может привести к застреванию. TPE лучше работает с экструдером с прямым приводом, поэтому будьте особенно осторожны, если у вас экструдер типа Bowden.

Цены некоторых популярных марок TPE материалов: eSun TPE (около 42 долларов США / кг), MatterHackers Pro Series TPE (около 55 долларов США / 0,5 кг) и 3DXFlex TPE (около 68 долларов США / 0,5 кг).

3D печать TPU пластиками

Хорошей новость - печатать TPU пластиками легче, чем TPE, потому что он относительно жесткий. Но по сравнению с жесткими материалами, такими как PLA, 3D печать TPU пластиками все же сложнее. Рекомендуется печатать со следующими настройками:

• Температура экструдера: 210 ºC - 230 ºC
• Температура стола: без подогрева - 60 ºC
• Скорость 3D печати: 5-30 мм/с
• Очень важно снизить скорость экструзии и ретракта, чтобы оптимизировать процесс 3D печати.

Цены некоторых популярные марок TPU материалов: Kodak Flex TPU (около 50 долларов США / 0,75 кг), Ultimaker TPU (около 70 долларов США / 0,75 кг), TPU серии MatterHackers Build (около 45 долларов США / кг), Polymaker PolyFlex (около 55 долларов США / 0,75 кг) и, один из самых популярных, NinjaTek (около 55 долларов за 0,5 кг).

Что напечатать на 3D принтере с помощью TPU или TPE пластиков

Теперь мы знаем, что TPU - это разновидность TPE. TPE пластики обычно мягче, чем TPU, что означает, что 3D печать TPU вызывает меньше проблем. В общем, если вам нужны более тяжелые, жесткие и долговечные предметы, выбирайте TPU, но для более легких, мягких и гибких моделей выбирайте TPE.

Вот несколько классных 3В моделей, которые можно попробовать напечатать TPE или TPU пластиками:

• чехол для телефона;
• грипсы для велосипеда;
• держатель для карандаша.