فیلامنت (TPU منعطف) چیست؟

آیا تابه‌حال به فکر این افتاده‌اید که بتوانید از یک ماده چاپی، نه‌تنها قطعات مقاوم بلکه با انعطاف‌پذیری بی‌نظیر بسازید؟ در دنیای چاپ سه‌بعدی، فیلامنت TPU (Thermoplastic Polyurethane) همچون جواهری درخشان است که به شما امکان می‌دهد تا قطعاتی بسازید که نه‌تنها به‌راحتی خم می‌شوند، بلکه در برابر ضربه و فشار نیز مقاومت فوق‌العاده‌ای دارند.

از قاب گوشی‌های همراه تا اجزای کاربردی در صنایع مختلف، TPU با ویژگی‌های منحصر‌به‌فردش، افق‌های جدیدی را در دنیای تولیدات سه‌بعدی باز کرده‌است. در این مطلب، برای پاسخ به سوال فیلامنت TPU چیست به بررسی دقیق این ماده شگفت‌انگیز خواهیم پرداخت و خواهید دید که چگونه TPU می‌تواند پروژه‌های شما را به سطحی جدید از خلاقیت و کارایی ارتقا دهد. آماده‌اید تا دنیای جدیدی از امکانات را کشف کنید؟ همراه ما باشید.

در این مطلب، پس از پاسخ به سوال فیلامنت TPU چیست، ویژگی‌ها، مزایا و معایب آن بررسی می‌شود. فیلامنت TPU با انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت در برابر سایش و دوام فوق‌العاده، به‌عنوان یک ماده محبوب در چاپ سه‌بعدی شناخته می‌شود. ازجمله کاربردهای این فیلامنت در صنایع مختلف می‌توان به تولید قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی، لوازم ورزشی و محافظ‌های الکترونیکی اشاره کرد؛ همچنین، نکاتی برای استفاده بهینه از فیلامنت TPU و تنظیمات مناسب چاپگر ارائه می‌شود. درنهایت، به بررسی قیمت و نحوه خرید بهترین فیلامنت TPU از فروشگاه‌های معتبر پرداخته خواهد شد.

فیلامنت TPU چیست؟

فیلامنت TPU چیست؟ فیلامنت TPU یا Thermoplastic Polyurethane، نوعی از پلیمرهای کششی یا Elastomer است که به‌طور گسترده در چاپ سه‌بعدی استفاده می‌شود. این ماده به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردش، گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید قطعات انعطاف‌پذیر و مقاوم به‌شمار می‌آید. فیلامنت TPU نه‌تنها قابلیت استفاده در هر پرینتر سه‌بعدی FDM با تجهیزات مناسب را دارد، بلکه به‌دلیل ترکیب خاصی از سختی و انعطاف‌پذیری، از دیگر فیلامنت‌های انعطاف‌پذیر موجود در بازار متمایز است.

یکی از خصوصیات بارز این فیلامنت، توانایی آن در تحمل نیروهای فشاری و کششی بیشتر از موادی مانند PLA است. این به معنای آن است که می‌توانید قطعاتی تولید کنید که به‌طور هم‌زمان از دوام بالا و انعطاف‌پذیری برخوردارند. فیلامنت TPU با مقاومت عالی در برابر سایش، مواد شیمیایی، روغن و دماهای پایین، به‌ویژه در تولید قطعاتی با خواص الاستیک و ضربه‌گیر، کاربرد فراوانی دارد.

بیشتر بخوانید: فیلامنت pla چیست؟

در مقایسه با فلامنت PLA انعطاف‌پذیر که نوعی PLA است و به‌منظور کاهش شکنندگی و افزایش خاصیت الاستیک فرموله شده، TPU همچنان گزینه‌ای برتر برای پروژه‌های نیازمند به ترکیبی از انعطاف‌پذیری و استحکام به‌حساب می‌آید. با تنوع در میزان سختی و رنگ‌های مختلف، فیلامنت TPU به شما این امکان را می‌دهد که قطعاتی با ویژگی‌های دقیق موردنیاز خود تولید کنید به‌طوری‌که قابلیت کشش آن تا پنج برابر حجم اصلی باشد. درمجموع، فیلامنت TPU با ویژگی‌های منحصربه‌فردش، مرزهای خلاقیت در چاپ سه‌بعدی را گسترش داده‌است. حالا که پاسخ سوال فیلامنت TPU چیست را گرفتید، وقت آن است که به‌سراغ نکات استفاده از آن بپردازیم و به سوال مهمی پاسخ دهیم؛ آیا استفاده از فیلامنت TPU دشوار است؟

نحوه استفاده از TPU در پرینتر سه‌ بعدی

TPU می تواند یک ماده دشوار برای چاپ سه‌بعدی باشد. در مقایسه با مواد سفت‌تر، چاپ رشته‌های نرم و منعطف معمولا دشوارتر هستند. در‌حالی‌که چاپ TPU می‌تواند چالش برانگیزتر از پلاستیک باشد، پیروی از این توصیه‌ها می‌تواند احتمال چاپ موفق را برای اکثر چاپگرهای سه‌بعدی TPU افزایش دهد.

اولین نکته، سرعت چاپ است. برای چاپ با فیلامنت انعطاف‌پذیر، توصیه می‌شود که سرعت چاپ را بین ۳۰ تا ۴۰ میلی‌متر بر ثانیه تنظیم کنید؛ با‌این‌حال، اگر می‌خواهید کیفیت بهتری داشته باشید، می‌توانید سرعت را به ۱۰ تا ۲۰ میلی‌متر بر ثانیه هم کاهش دهید. با استفاده از سرعت پایین‌تر مانند ۵ میلی‌متر بر ثانیه، می‌توانید از کمترین میزان خطا در اکسترودر بهره‌مند شوید. طبق گفته سایت in3dtec در این مورد:

When loading TPU filament, do it slowly to avoid kinking. Ensure that the filament path is as straight as possible from the spool to the extruder. The first layer is critical for a successful print. Make sure the bed is level and the nozzle is at the correct height.

دومین نکته، استفاده از اکسترودر با ساختار مستقیم است. اکسترودرهای Bowden به‌دلیل فضای بیشتری که بین بخش‌های سرد و گرم نازل وجود دارد، ممکن است باعث بروز مشکلاتی در چاپ با فیلامنت‌های انعطاف‌پذیر شوند؛ بنابراین، استفاده از اکسترودرهای مستقیم برای این نوع فیلامنت‌ها مناسب‌تر است.

سومین نکته، تنظیم دمای مناسب برای فیلامنت است. دمای بالا و مناسب باعث می‌شود که فیلامنت به‌راحتی از نازل عبور کند. برای تنظیم دقیق دما، به دستورالعمل‌های سازنده توجه کنید و تنظیمات نرم‌افزار SLICER را مطابق با آن انجام دهید.
چهارمین نکته، تنظیمات بخش بازمکش در اکسترودر است. بازکشش یا برگشت فیلامنت به درون نازل باید به‌دقت تنظیم شده تا از خروج غیرضروری فیلامنت جلوگیری شود.

درنهایت، تنظیمات بستر چاپ نیز اهمیت زیادی دارد. فیلامنت‌های انعطاف‌پذیر باید به‌خوبی به بستر چاپ بچسبند. استفاده از چسب ماتیکی، نوار Kapton یا blue tape، می‌تواند کمک‌کننده باشد. دمای بستر چاپ معمولا بین ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد است، ولی برای تنظیمات دقیق‌تر به دستورالعمل‌های سازنده فیلامنت توجه کنید.
با رعایت این نکات، می‌توانید از چالش‌های چاپ TPU عبور کرده و نتایج مطلوبی از پروژه‌های چاپ سه‌بعدی خود کسب کنید.

مشخصات فیلامنت TPU

تولیدکنندگان صنعتی با استفاده از فیلامنت TPU، قطعاتی، بدون نیاز به قالب یا مدل با خواص مشابه لاستیک و دوام بالا تولید می‌کنند. این ماده می‌تواند تا بیش از پنج برابر اندازه اصلی خود کشیده شده و خراب نشود.

قطعاتی که با فیلامنت TPU چاپ می‌شوند، ویژگی‌های الاستیسیته، جذب ضربه، مقاومت در برابر ضربه، کاهش لرزش و قابلیت کشش را دارند؛ همچنین، TPU ماده‌ای بسیار مقاوم است که در برابر سایش، مواد شیمیایی، روغن و دماهای پایین مقاومت بالایی دارد و به‌طور متوسط نسبت به آب نیز مقاوم است.

فیلامنت TPU در سختی‌های مختلفی در دسترس است. با تغییر میزان پرشدگی در چاپ، می‌توان به درجات مختلفی از انعطاف‌پذیری دست یافت. پرشدگی کمتر به قطعات انعطاف‌پذیرتری منجر می‌شود، در‌حالی‌که پرشدگی بیشتر، قطعاتی محکم‌تر تولید می‌کند؛ علاوه‌بر‌این، فیلامنت TPU در رنگ‌های متنوعی نیز موجود است. همانطور که در سایت kingroon درباره مشخصات دقیق فیلامنت TPU گفته شده است:

TPU, or Thermoplastic Polyurethane, is a flexible and durable 3D printing filament that produces parts with a rubber-like texture. TPU is ideal for printing objects that require flexibility, impact resistance, and good adhesion, such as phone cases, gaskets, and sneaker soles. It allows for repeated movement or impact without cracking. The hardness of Kingroon TPU filament is 95A, the tensile strength is high, and the long-term compression deformation rate is low. lt can be used without a specialized soft extruder.

بیشتر بخوانید: فیلامنت abs چیست؟

مواد مصرفی فیلامنت TPU

تولیدکنندگان اغلب TPU را برای قطعات صنعتی و مصرفی که به ترکیبی از دوام و خواص لاستیک‌مانند نیاز دارند، استفاده می‌کنند. برخی از این قطعات عبارت‌اند از:

• واشر
• مهر و موم
• کمک فنر/ اجزای لرزش‌گیر
• شلنگ
• تسمه
• باندها
• پوشش‌های محافظ
• تجهیزات ورزشی
• اعضای مصنوعی
• قاب گوشی همراه
• روکش لاستیکی
• اسباب‌بازی‌های کاهش استرس (مثل اسپینر)
• تولید ماشین‌های کنترلی

کاربرد فیلامنت TPU در صنایع مختلف

فیلامنت TPU پلی اورتان ترموپلاستیک در صنایع مختلف به‌عنوان یک ماده بی‌نظیر و چندکاره شناخته می‌شود. این ماده به‌خاطر خاصیت کشسانی و مقاومت بالایی که دارد، به‌ویژه در تولید قطعات صنعتی با ویژگی‌های مشابه لاستیک، بسیار محبوب است. یکی از کاربردهای برجسته آن در صنعت خودروسازی بوده و در این صنعت به کمک این ماده تولید قطعات جانبی بدنه خودرو، قطعات تیونینگ و سرپلوس خودرو، تسمه‌ها و شیلنگ‌های انعطاف‌پذیر انجام می‌شود.

علاوه‌براین، TPU در ساخت شلنگ‌های آتش‌نشانی، تجهیزات تولید موادغذایی، کفش‌ها و زیره کفش‌های ورزشی نیز استفاده می‌شود. در صنایع هیدرولیک، این ماده برای تولید شلنگ‌ها و آب‌بندهای هیدرولیک به‌کار می‌رود. قایق‌های تیوبی، چرخ‌های اسکیت، ابزارهای مغناطیسی، لوله‌ها و ابزارآلات پزشکی، از دیگر محصولات ساخته‌شده با این فیلامنت هستند.

در حوزه لوازم الکترونیکی و ارتباطات، TPU برای تولید محافظ گوشی‌های تلفن‌همراه و صفحه‌کلید رایانه کاربرد دارد؛ همچنین، به‌دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و مواد شیمیایی، برای پوشش محافظ کابل و سیم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از مزایای بزرگ فیلامنت TPU در چاپ سه‌بعدی این است که امکان تولید سریع و کارآمد قطعات سفارشی با حجم کم را فراهم می‌کند. این ویژگی آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تولیدات سفارشی مانند کفی‌های طبی، بندهای ساعت، تجهیزات پروتزی و بسیاری موارد دیگر تبدیل کرده‌است.
در مقایسه با روش‌های سنتی، تولید قطعات انعطاف‌پذیر با استفاده از TPU بسیار اقتصادی‌تر و کارآمدتر خواهد بود. روش‌های معمولی نیاز به ابزارآلات خاصی دارند که هزینه‌ها و زمان تولید را به‌شدت افزایش می‌دهند؛ اما با استفاده از فیلامنت TPU، این مشکلات به حداقل می‌رسند و تولید قطعات، با کیفیت بالا و در زمان کوتاه‌تری امکان‌پذیر می‌شود.

مزایای استفاده از فیلامنت TPU در پرینترهای سه‌بعدی

فیلامنت TPU یا پلی اورتان ترموپلاستیک، با ویژگی‌های برجسته‌ای که دارد در بسیاری از پروژه‌های چاپ با پرینتر های سه‌ بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مزایای این فیلامنت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دوام بالا: قطعاتی که با این فیلامنت چاپ می‌شوند دوام بالایی دارند و می‌توانند در شرایط مختلف عملکرد خوبی داشته باشند.
• تاب‌برداشتن حداقل: فیلامنت TPU نسبت به تغییرات دما حساسیت کمتری دارد و کمتر دچار تاب‌برداشتن می‌شود.
• انقباض کم: پس از چاپ، قطعات چاپ‌شده با TPU حداقل انقباض را تجربه می‌کنند.
• مقاومت بالا در برابر سایش: این فیلامنت به‌شدت در برابر سایش مقاوم است و برای کاربردهایی که نیاز به تحمل سایش دارند، ایده‌آل است.
• گاز اندک: فیلامنت TPU در حین چاپ، گازهای مضر کمتری تولید می‌کند.
• نیاز به دمای کم برای بستر چاپ: برخلاف برخی فیلامنت‌های دیگر، TPU نیاز به دمای بالای بستر چاپ ندارد؛ همین موضوع، فرایند چاپ را ساده‌تر می‌کند.

محدودیت های استفاده از فیلامنت TPU

با تمام مزایایی که فیلامنت TPU دارد، برخی محدودیت‌ها و چالش‌ها نیز وجود دارند:

• نیاز به کالیبراسیون دقیق: برای دستیابی به نتایج مطلوب، چاپگر باید به‌دقت کالیبره شود.
•  سختی زیاد چاپ : چاپ با فیلامنت TPU به‌دلیل انعطاف‌پذیری آن دشوارتر از چاپ با فیلامنت‌های سخت‌تر است.
• غیرحلال‌ بودن: این ماده به‌راحتی در حلال‌های معمول حل نمی‌شود. این مسئله ممکن است در برخی کاربردها محدودیت ایجاد کند.
• نامناسب برای موادغذایی: TPU برای تماس مستقیم با موادغذایی مناسب نیست.
• جاذب رطوبت محیط: این فیلامنت رطوبت را جذب می‌کند. این مسئله می‌تواند کیفیت چاپ را تحت‌تاثیر قرار دهد.

قیمت فیلامنت‌های TPU در بازار

قیمت فیلامنت‌های TPU در بازار، بسته به برند، کیفیت و میزان وزن بسته‌بندی، متفاوت است. برندهای معتبرتر و با کیفیت بالاتر ممکن است قیمت‌های بالاتری داشته باشند؛ همچنین، فیلامنت‌های تخصصی با ویژگی‌های خاص مانند مقاومت بیشتر در برابر سایش یا دماهای پایین، ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند. برای خرید فیلامنت TPU با بهترین قیمت و کیفیت، توصیه می‌شود از فروشگاه‌های معتبر و تخصصی در زمینه چاپ سه‌بعدی استفاده کنید.

بهترین فیلامنت TPU را از کجا بخریم؟

برای خرید بهترین فیلامنت TPU، مهم است که از فروشگاه‌های معتبر و تخصصی در زمینه چاپ سه‌بعدی خرید کنید. این فروشگاه‌ها معمولا محصولات با کیفیت بالا و برندهای معتبر را عرضه می‌کنند که می‌تواند به شما در دستیابی به نتایج مطلوب در چاپ سه‌بعدی کمک کند؛ علاوه‌بر‌این، برخی فروشگاه‌ها خدمات پس از فروش و مشاوره تخصصی نیز ارائه می‌دهند که می‌تواند در انتخاب و استفاده بهتر از فیلامنت موثر باشد.

برای خرید فیلامنت TPU، می‌توانید از شرکت هگزاگون خرید کنید. این شرکت محصولات متنوع و باکیفیتی در این زمینه دارد. همچنین اگر میخواهید بدانید بهترین فیلامنت پرینتر سه بعدی که در این فروشگاه به فروش می رسد کدام است این مقاله را مطالعه کنید.

سخن پایانی

فیلامنت TPU با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود ازجمله انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت در برابر سایش و دوام فوق‌العاده، به یکی از پرطرفدارترین مواد در چاپ سه‌بعدی تبدیل شده‌است. این ماده امکان تولید قطعات باکیفیت و کارآمد را فراهم می‌کند که در صنایع مختلف کاربرد دارد؛ بااین‌حال، برای دستیابی به بهترین نتایج، نیاز به دقت در تنظیمات چاپگر و انتخاب برند مناسب از فیلامنت TPU دارید. اگرچه چاپ با TPU ممکن است چالش‌هایی داشته باشد؛ اما با صبر و استفاده از تنظیمات صحیح، می‌توان به نتایج مطلوب رسید. امیدواریم این مطلب به شما در درک بهتر و انتخاب مناسب‌تر فیلامنت TPU کمک کرده باشد و شما را در مسیر چاپ سه‌بعدی موفقیت‌آمیز راهنمایی کند.

سوالات متداول

1- مشخصات فیلامنت TPU چیست؟

فیلامنت TPU می‌تواند تا بیش از پنج برابر اندازه اصلی خود کشیده شده و خراب نشود. قطعاتی که با فیلامنت TPU چاپ می‌شوند، ویژگی‌های الاستیسیته، جذب ضربه، مقاومت در برابر ضربه، کاهش لرزش و قابلیت کشش را دارند؛ همچنین، TPU ماده‌ای بسیار مقاوم است که در برابر سایش، مواد شیمیایی، روغن و دماهای پایین مقاومت بالایی دارد و به‌طور متوسط نسبت به آب نیز مقاوم است.

2- محدودیت های استفاده از فیلامنت TPUچیست؟

جاذب رطوبت محیط بودن، نامناسب برای موادغذایی، غیرحلال‌ بودن، سختی زیاد چاپ و نیاز به کالیبراسیون دقیق از معایب استفاده از فیلامنت TPU می باشند.