Записки программиста

Существуют материалы для 3D-печати, по своим свойствам похожие на резину. Их называют эластомерами, а также флексами или TPU. Эластомерами печатают ножки для РЭА, шины и гусеницы для радиоуправляемых моделей, чехлы для смартфонов, и т.п. Недавно TPU понадобился мне в одной задаче. В связи с этим пришлось разобраться, как им печатать.

TPU расшифровывается, как Термопластичный ПолиУритан. Стоит отметить, что полиуритан — это не какое-то конкретное вещество, а целая группа химических соединений. Таким образом, TPU от разных производителей может вести себя по-разному. Твердость TPU обычно измеряется по Шору, чаще всего по шкале A. Самым ходовым в 3D-печати является TPU с твердостью 95A. TPU-95A подходит для большинства практических задач. При этом, в отличие от еще более мягких материалов, у современных 3D-принтеров не возникает с ним особых проблем.

Эксперименты проводились на Flying Bear S1 и филаменте BFlex от компании BestFilament. Твердость заявлена как 95A. Материал оказался не из дешевых. Цена 0.5 кг BFlex’а составляет ~2500 руб. Для сравнения, 1 кг PETG того же производителя стоит ~1500 руб. Из гибких материалов у BestFilament есть еще BFGummy. Он дешевле, но при этом бывает только в черном цвете, а также не устойчив к бензину и маслам. Мне нужен был материал синего цвета, поэтому BFGummy не подошел.

TPU печатают медленно, на линейных скоростях от 30 до 60 мм/с. Дело в том, что материал ведет себя подобно пружине. Если пытаться слишком быстро проталкивать его в сопло, то либо колеса подающего механизма начнут скользить по прутку, либо шаговый двигатель начнет пропускать шаги, либо филамент изогнется и намотается на колеса. В пресетах OrcaSlicer стояло ограничение по потоку 3 мм3/с. При печати слоями 0.2 мм с шириной линий 0.4 мм это будет до 37 мм/с. Похоже на правду.

Поскольку пластик очень гибкий, могут возникнуть сложности с заправкой его в принтер. Мне лично пришлось снять датчик наличия филамента и убедиться, что он отключен в printer.cfg. По моему опыту, этот датчик все равно не особо полезен. Он создает больше проблем, чем решает. Как альтернативный вариант, филамент можно заправить мимо датчика, а в датчик воткнуть зубочистку или отрезок твердого филамента.

Pressure advance можно сразу выключить. С TPU он работать не будет. Далее печатаем температурную башню и башню ретрактов, как обычно. Ретракты получились 0.5 мм на синтетическом тесте, однако по результатам реальной печати я их увеличил до 1.0 мм.

Желательно включить так называемый «комбинг». Это когда принтер старается перемещать сопло над заполненными областями модели, даже если путь будет длиннее, чем по прямой. Этим уменьшается «паутина». Соответствующая галочка в Орке называется Quality → Walls and surfaces → Avoid crossing walls.

Был напечатан кораблик. Выглядит он как обычный, из PLA, но при этом гибкий:

А вот для примера стэнфордский кролик:

Здесь нависания не пропечатались как надо. Дело в том, что уши двигаются вместе с движениями сопла. Это сложная модель для эластомеров.

Нужно ли печатать в открытой камере или в закрытой — не ясно. Я печатал в открытой. Пластик хорошо липнет к PEI. Усадка небольшая, с ней проблем не возникло. BFlex имеет необычный, ни на что не похожий, запах. Запах слабый. Нужно долго печатать, чтобы начать его чувствовать. Если верить анализатору качества воздуха, то материал не вреднее PLA и PETG.

В общем и целом, печатать TPU-95A оказалось не трудно.

Метки: 3D печать.