TPU-filament: fleksibel 3D-print og Shore-hardhet

TPU-filament er et gummiaktig og fleksibelt materiale for 3D-printing. Det bøyer seg, tåler slag og slitasje og går tilbake til formen etterpå. Hvor mykt det er, måles i Shore-hardhet: 85A er mykt og elastisk, 95A er fast gummi, og TPU for AMS med 68D er seigt og nesten stivt. I printfarmen vår printer vi i dag TPU for AMS, og de mykere variantene på forespørsel.

Hva er TPU-filament?

TPU står for termoplastisk polyuretan. Det er en gummiaktig plast som smelter når den varmes opp, og som derfor kan 3D-printes som et vanlig filament. Du kjenner materialet fra mobildeksler, skosåler og slanger. En del i TPU kan bøyes, klemmes og strekkes uten å knekke, og den demper støt og vibrasjoner.

Lagene i TPU smelter godt sammen, så delene sprekker sjelden langs laglinjene slik stive materialer kan gjøre. TPU tåler også slitasje, olje og fett godt. Derfor brukes det til pakninger, føtter, grep og alt som skal ta imot slag.

Hva betyr Shore-hardhet?

Shore-hardhet måles ved å trykke en liten spiss inn i materialet og se hvor langt den går. Høyere tall betyr hardere materiale. Det finnes flere skalaer: A-skalaen brukes for myke materialer som gummi, og D-skalaen for hardere plast. Rekkefølgen for TPU er derfor 85A, 90A, 95A og til slutt 68D, som er hardest.

TPU som er mykere enn 85A, som 80A og 70A, bøyer seg så lett at den ikke kan skyves stabilt gjennom en 3D-printer, og brukes ikke i skriverne våre.

De fire TPU-variantene – sammenlignet

Ingen av variantene kan printes med 0,2 mm dyse, og 85A heller ikke med 0,4 mm. Kravene er fra Bambu Lab, som lager filamentet vi bruker. Les mer om dysestørrelser i guiden om dyse til 3D-printer.

Fordeler og ulemper med TPU

Tempoet er den største forskjellen fra andre materialer. I profilene våre kan skriveren smelte 25 mm³ PLA i sekundet, men bare 12 mm³ TPU for AMS. De mykeste variantene går enda saktere. Derfor koster en TPU-del mer enn den samme delen i PLA, selv om plasten veier det samme. Se materialsiden for TPU for AMS for pris per kilo og farger.

Hvorfor printer vi bare TPU for AMS i dag?

Skriverne i printfarmen henter filamentet fra et automatisk materialsystem (AMS) med flere spoler. Derfra skyves tråden gjennom lange rør med bøyer før den når skrivehodet. Det er det som gjør at farmen kan bytte farge og materiale selv, uten at noen står ved skriveren. TPU for AMS er laget nettopp for dette: med 68D er tråden stiv nok til å skyves hele veien.

Myk TPU oppfører seg som kokt spagetti: skyver du den gjennom et langt rør, bøyer den seg og kiler seg fast. Bambu Lab sier derfor at alle variantene fra 95A og mykere skal mates for hånd:

• 95A og 90A går fra en tørrboks gjennom et kort rør bak på skriveren.
• 85A kan ikke gå gjennom rør i det hele tatt, men føres rett inn i skrivehodet ovenfra, og krever 0,6 eller 0,8 mm dyse.
• TPU trekker fukt fra lufta, så spolen må tørkes, for eksempel 8 timer ved 70 °C, og stå i en tett boks under utskriften.

En skriver som printer myk TPU, må altså settes opp for hånd til akkurat den jobben, og den kan ikke bytte materiale automatisk mens den står slik. Det passer dårlig inn i en farm der køen styres automatisk. Vi jobber med et eget oppsett for myk TPU. Til da tar vi slike jobber på forespørsel.

Trenger du en myk TPU-del? Skriv til oss via kontaktskjemaet, legg ved filen og fortell hva delen skal brukes til. Er det et prosjekt der myk TPU gir mening, setter vi gjerne opp en skriver for det.

Myk eller fast: fyll og vegger styrer følelsen

Hardheten til materialet er bare halve svaret. Hvor myk en TPU-del kjennes, avhenger også av hvor mye plast det er inni. Med 10 % fyll og to vegger blir en kloss av TPU for AMS myk og fjærende. Med 40 % fyll og fire vegger blir den samme klossen fast. Gyroid-fyll gir lik fjæring i alle retninger og passer godt til TPU.

Fyll og vegger kan du stille inn under «Avansert» i prisberegningen. Les mer i guiden om infill.

Designtips for TPU

• Gi veggene minst 1,2 mm. Tynne vegger i TPU blir slappe og ujevne.
• Unngå støtte. TPU fester seg godt til seg selv, så støtte er vanskelig å fjerne. Tegn delen slik at den kan stå flatt på platen. Se designtipsene.
• Tegn hull litt større. Myk plast gir etter, så pakninger og hylser kan gjerne ha 0,2–0,3 mm klaring.
• Tenk på retningen. En pakning printet flatt blir jevn og tett, en slange eller hylse printet stående blir myk langs lagene.
• Hardt og mykt i én del: skrivere med flere materialer kan kombinere TPU med PLA eller PETG, for eksempel en stiv holder med mykt grep. Send oss en 3MF-fil, så ser vi på det. Se filformater.

TPU ute og i bilen

TPU holder seg myk i kulde og tåler vann godt, så det passer til pakninger og føtter ute. I sterk sol over lang tid kan TPU bli gulaktig og miste litt av elastisiteten, og lyse farger viser det mest. I bilen passer TPU til matter, dempere og holdere som ikke står i direkte sol bak ruta. Les mer om 3D-print utendørs og 3D-print i bilen.

Slik bestiller du en TPU-del

1. Last opp filen på 3D-utskrift og velg TPU for AMS. Prisen og utskriftstiden regnes ut med en gang.
2. Vil du ha delen mykere eller fastere, endre fyll og vegger under «Avansert».
3. Trenger du 95A, 90A eller 85A, bruk kontaktskjemaet og legg ved filen.

Usikker på om TPU er riktig? Guiden om typer filament sammenligner alle materialene vi printer.

Vanlige spørsmål om TPU-filament

Er TPU det samme som gummi?

Nei, men det oppfører seg likt. TPU er en plast som smelter, mens vanlig gummi er vulkanisert og ikke kan smeltes om. Derfor kan TPU 3D-printes.

Hvor myk er TPU for AMS?

Den er seig og bøyer seg, men den er ikke gummimyk. Tenk deg en tykk, fleksibel plastlist heller enn et viskelær. Med lite fyll blir delen likevel fjærende.

Kan dere printe TPU 85A?

På forespørsel. Den må mates for hånd og printes med 0,6 eller 0,8 mm dyse, så vi setter opp en skriver for jobben. Skriv til oss med filen.

Kan TPU brukes til mat?

Nei. Bambu Lab skriver at TPU-filamentene ikke er godkjent for kontakt med mat, så vi anbefaler ikke TPU til ting som skal holde eller røre mat.

Hvorfor koster TPU mer enn PLA?

Fordi TPU printes saktere og selve filamentet koster mer. Maskintiden er den største delen av prisen, se hva 3D-utskrift koster.