Při 3D tisku si můžete vybrat z mnoha různých typů filamentů pro své jedinečné projekty. Který typ je tedy vhodný právě pro vás? Dnes se zaměříme na TPU filament, který je skvělou volbou pro projekty vyžadující pružnost a odolnost.
Co je materiál TPU?
TPU je termoplastický materiál používaný jako filament pro 3D tisk. Je známý především svou elasticitou, pružností, houževnatostí a odolností. Úzce souvisí s TPE, což je širší skupina termoplastických elastomerů používaných v mnoha spotřebních výrobcích. Podrobnější srovnání obou materiálů najdete v našem článku: TPE vs TPU.
TPU filament vyžaduje při nastavování 3D tiskárny o něco více pozornosti než některé běžné materiály, ale při správném nastavení nabízí velmi zajímavé možnosti.
Vlastnosti TPU
Níže najdete přehled některých typických vlastností TPU filamentu. Tyto informace vám mohou pomoci rozhodnout se, zda je TPU vhodný pro váš konkrétní projekt.
| Vlastnost | Popis |
| Elasticita / pružnost | Pružný filament umožňující vytvářet díly, které se mohou deformovat a následně se vrátit do původního tvaru. |
| Pevnost v tahu | Dobrá odolnost vůči tahovému namáhání, vhodná pro mnoho funkčních dílů. |
| Odolnost proti oděru | Dobrá odolnost proti opotřebení, díky čemuž je TPU vhodný pro díly vystavené tření. |
| Hustota | Typicky přibližně 1,1–1,3 g/cm³ v závislosti na konkrétní formulaci. |
| Přilnavost vrstev | TPU obvykle nabízí dobrou přilnavost mezi vrstvami, což pomáhá vytvářet houževnaté a pružné díly. |
| Teplota tisku | Obvykle přibližně 200–250 °C podle konkrétního TPU a doporučení výrobce. |
| Tisknutelnost | Flexibilní filament obvykle vyžaduje nižší rychlost tisku. Direct Drive extruder je často výhodnější, ale některé Bowden systémy mohou TPU tisknout také. |
| Chemická odolnost | Mnoho typů TPU má dobrou odolnost vůči olejům, tukům a některým chemikáliím. Konkrétní odolnost závisí na formulaci materiálu. |
| Odolnost vůči UV záření | Závisí na konkrétní formulaci; některé druhy mohou vyžadovat UV stabilizátory pro dlouhodobé venkovní použití. |
| Odolnost vůči povětrnostním vlivům | Liší se podle typu TPU a použitých přísad. Pro venkovní použití je vhodné ověřit doporučení výrobce. |
| Biologická rozložitelnost | Běžný TPU není biologicky rozložitelný. Možnosti recyklace závisí na konkrétní formulaci a místní infrastruktuře. |
Pokud chcete zjistit, jak se vlastnosti TPU liší od ostatních materiálů, podívejte se také na náš přehled nejběžnějších filamentů pro 3D tisk: Různé typy filamentů pro 3D tisk.
Jak tisknout s TPU?
Při používání Geeetech TPU nebo jiných TPU filamentů je vhodné věnovat pozornost správnému nastavení tiskárny. TPU bývá o něco náročnější na tisk než PLA nebo PETG, proto vždy zkontrolujte doporučení výrobce konkrétního filamentu.
TPU je také hygroskopický materiál, takže po delším skladování na vzduchu může absorbovat vlhkost. Pokud se při tisku objeví praskání, bublinky, nepravidelná extruze nebo zvýšený stringing, může být vhodné filament před tiskem vysušit. Více informací najdete v článku Proč TPU filament snadno absorbuje vlhkost a jak jej sušit.
| Krok | Nastavení / doporučení |
| 1. Teplota tisku | Tryska: přibližně 190–250 °C podle konkrétního filamentu a doporučení výrobce. Podložka: přibližně 40–60 °C, pokud ji daný materiál vyžaduje. |
| 2. Rychlost tisku | Rychlost tisku: přibližně 20–30 mm/s jako výchozí hodnota. První vrstva: přibližně 10–15 mm/s pro lepší přilnavost. |
| 3. Extruze a podávání | Typ extruderu: Direct Drive je obvykle výhodnější. Retrakce: používejte spíše kratší a pomalejší retrakci a následně ji dolaďte podle tiskárny a tvrdosti TPU. |
| 4. Přilnavost a první vrstva | Povrch: například PEI podložka nebo jiný povrch doporučený výrobcem tiskárny. První vrstva: tiskněte pomaleji a zajistěte správnou vzdálenost trysky od podložky. |
| 5. Chladicí ventilátor | Rychlost ventilátoru závisí na konkrétním TPU, geometrii dílu a doporučení výrobce. Jako výchozí bod lze použít mírné chlazení a dále jej upravit podle výsledků. |
| 6. Podpěry | U podpěr lze použít větší rozestupy nebo vhodný materiál rozhraní, aby bylo jejich odstranění jednodušší. |
| 7. Tisková podložka | Povrch by měl být čistý, rovný a kompatibilní s TPU. |
| 8. Prevence problémů s podáváním | Před tiskem zkontrolujte stav trysky a ujistěte se, že se filament v extruderu neprokluzuje ani nadměrně nestlačuje. |
| 9. Nastavení pružnosti | Výplň: nižší hustota může vytvořit měkčí díl. Počet stěn, geometrie modelu a tvrdost samotného TPU mají na výslednou pružnost také velký vliv. |
Použití TPU
TPU filament se používá v celé řadě aplikací. Díky pružnosti TPU filamentu pro 3D tisk je vhodný zejména pro objekty, které se během používání musí ohýbat, stlačovat nebo mírně natahovat. Pokud hledáte inspiraci pro tisk z TPU, zde je několik praktických příkladů.
Průmyslové výrobky
TPU se například používá pro výrobu těsnění, pružných pouzder a ochranných součástí pro automobilové a mechanické aplikace. Oblíbenou aplikací jsou také pneumatiky pro modely aut a roboty, protože materiál může nabídnout vlastnosti podobné pryži.
TPU lze použít také pro kryty telefonů a tabletů, kde se uplatňuje jeho pružnost a schopnost absorbovat část nárazu. Některé typy TPU se používají také ve zdravotnických aplikacích, ale pro takové použití je nutné použít konkrétní materiál odpovídající příslušným požadavkům a certifikacím.
Spotřební výrobky
TPU filament je vhodný také pro tisk řady spotřebních výrobků. Lze z něj například vytvářet pružné figurky nebo měkké hračky. Pokud má být výrobek určen dětem, je však nutné zohlednit nejen základní materiál, ale také konkrétní formulaci filamentu, konstrukci výrobku a příslušné bezpečnostní požadavky.
TPU se používá také pro sportovní a rekreační vybavení, například podrážky, pružné prvky nebo gripy na cyklistická řídítka a sportovní vybavení. Je pružný, příjemný na dotek a často nabízí dobrou odolnost proti opotřebení. Jeho vhodnost pro dlouhodobé venkovní použití však závisí na konkrétní formulaci TPU.
Hračka vytištěná z TPU
Závěr
Doufáme, že vám tento stručný průvodce TPU filamentem pomohl lépe pochopit jeho vlastnosti, základní nastavení pro tisk a možnosti jeho využití.
TPU sice není tak běžně používaný jako PLA nebo PETG, ale pro projekty, které vyžadují kombinaci pružnosti, houževnatosti a odolnosti proti nárazu, může být velmi dobrou volbou.