Не позволяйте деформации или образованию складок испортить ваши гибкие отпечатки. Определите идеальный диапазон температур, который поможет вам освоить работу с TPU на любом принтере.
Почему печать с использованием гибких материалов, таких как TPU, является такой сложной задачей?
Термопластичный полиуретан, более известный как TPU, является популярным материалом для 3D-печати, известным своей естественной гибкостью и эластичностью, идеально подходящей для изготовления гибких или амортизирующих удары деталей, таких как резиновые ножки, крепления для Go-Pro, кабельные стяжки и даже обувь.
Хотя существует много брендов TPU-филаментов, их объединяет одна общая черта — сложность печати по сравнению с другими материалами. Естественная гибкость и эластичность TPU затрудняют экструдеру правильное проталкивание филамента через горячий конец без изменения его диаметра и возникновения заторов сопла, недоэкструзии, переэкструзии и других проблем.
Основной проблемой при печати TPU обычно является экструдер, но есть и другие факторы, которые также влияют на печатаемость. Температура горячего конца, пожалуй, является наиболее важной настройкой, контролируемой слайсером, для любого материала, особенно для TPU, который и без того имеет достаточно проблем с экструзией. Температура платформы также очень важна, так как вы не хотите, чтобы ваши модели из TPU деформировались на столе. Кроме того, существует способ подачи TPU в принтер, который может потребовать модификации.
Однако, как только вы освоите TPU, перед вами откроется мир новых деталей для печати.
Ниже мы рассмотрим идеальные диапазоны температур горячего конца и платформы для печати TPU, а также некоторые другие советы и рекомендации. Мы также обсудим некоторые признаки неисправностей, на которые следует обратить внимание при печати TPU, и как они могут быть связаны с вашими настройками температуры. Приступим!
Средние параметры печати TPU: Краткий обзор
| Температура сопла | 210 °C до 250 °C |
| Температура стола | 30 °C до 60 °C |
| Охлаждение первого слоя | нет |
| Корпус | опционально |
| Сушка филамента | требуется |
Нет одинаковых TPU
Как и любой другой печатный материал, TPU не имеет единой точной температуры нагрева, которая гарантированно подходит для всех марок и разновидностей этого материала. На самом деле, сегодня существует гораздо больше различных видов TPU, от высокоскоростного TPU и TPU с переменной твердостью до полупрозрачного TPU и TPU с добавлением углеродного волокна.
Однако с большинством филаментов TPU можно добиться высококачественных результатов при температуре сопла от 210 °C до 230 °C.
Как правило, более гибкие филаменты, требуют более высоких температур (225 °C – 250 °C), чем менее гибкие варианты (220 °C – 240 °C).
Конечно, производитель вашей конкретной катушки филамента обычно указывает оптимальную температуру сопла в техническом паспорте (TDS), который поставляется вместе с филаментом или может быть загружен с веб-сайта производителя. Некоторые производители даже предлагают загружаемые профили принтеров для своих материалов на конкретных принтеров. Как это удобно!
Тестовая печать для устранения проблем
Конечно, даже если вы используете температуру в пределах рекомендуемого диапазона, вы все равно можете столкнуться с проблемами, связанными с температурой, поскольку материалы для 3D-печати, как правило, чувствительны к изменениям температуры более 5 °C. Существует два основных признака, указывающих на необходимость повышения температуры. Вы можете обнаружить их, напечатав несколько тестовых деталей.
Недоэкструзия
Первая и, пожалуй, самая распространенная проблема при печати с использованием TPU — это недостаточная экструзия. Небольшие зазоры в печати, щелкающий звук из экструдера и измельчение прутка — все это плохие признаки недостаточной экструзии. Вероятно, это результат использования слишком низкой температуры сопла, которая не позволяет достаточно быстро расплавить филамент и обеспечить надлежащую адгезию между слоями. В этом случае попробуйте повысить температуру сопла.
Недостаточная экструзия также может быть связана с тем, как филамент подается в принтер (см. ниже), поэтому проверьте и это.
Чрезмерная экструзия
Обратной стороной недостаточной экструзии является избыточная экструзия, то есть избыток материала на отпечатке, который может выглядеть как капли и прыщики. Такие дефекты на модели возникают из-за слишком высокой температуры для ваших материалов, из-за чего они вытекают из сопла быстрее, чем может двигаться экструдер. Если вы заметили эти проблемы, попробуйте снизить температуру сопла.
В качестве альтернативы, увеличение скорости печати также может решить проблему, поэтому попробуйте поочередно.
Как в случае недоэкструзии, так и в случае переэкструзии, регулируйте температуру сопла с шагом 5 °C, пока проблема не исчезнет. Любой шаг, превышающий 5 °C, может привести к перекомпенсации и вызвать другие проблемы. На большинстве устройств это можно сделать во время печати, либо напечатать отдельные небольшие детали при разных температурах, а затем сравнить их.
Тестовая печать температурной башни — это быстрый способ оценить качество печати вашего устройства при разных температурах, не печатая модель для каждой температуры.
TPU любит нагреваемый стол
Хотя температура сопла влияет на экструзию, температура стола влияет на адгезию и может быть отрегулирована для контроля того, насколько хорошо модели, в частности их первый слой, прилипают к поверхности печати.
Большинство производителей филаментов рекомендуют использовать подогреваемый стол для TPU. Печать материала без нее обычно приводит к деформации, поэтому лучше иметь такую платформу. Идеальная температура стола для печати TPU составляет от 30 °C до 60 °C. Однако температура стола не так чувствительна, как температура сопла, и вы можете не заметить разницы в печати, если соблюдаете минимальную температуру для предотвращения деформации.
Основной проблемой при поиске подходящей температуры стола является температура окружающей среды. Если в помещении, где находится ваш принтер, холодно, вам следует использовать более высокую температуру стола. В качестве альтернативы вы можете инвестировать в корпус, который помогает поддерживать температуру окружающей среды вокруг принтера и предотвращает нежелательные сквозняки.
Как приклеить TPU к столу
Наиболее очевидным признаком неправильной температуры стола является деформация, при которой участки отпечатка, соприкасающиеся со столом, не прилипают к ней и приподнимаются (обычно по углам отпечатков). Вы можете предотвратить деформацию отпечатков, повысив температуру стола, чтобы первый слой более надежно прилипал к столу. Использование клеевого карандаша также может помочь улучшить прилипание к столу при работе с TPU.
Противоположностью деформации и еще одним признаком необходимости регулировки температуры стола является проблема, известная как «слоновья нога». Это происходит, когда края отпечатка, соприкасающиеся со столом, расширяются и выходят за пределы контура модели, что является формой чрезмерной экструзии. Как и следовало ожидать, «слоновью ногу» можно устранить, понизив температуру стола.
Как и в случае с температурой сопла, регулируйте температуру стола с шагом 5 °C. Это гарантирует, что вы не переусердствуете с корректировкой и случайно не вызовете обратную проблему, которую пытаетесь исправить.
TPU любит легкий ветерок
В отличие от жестких филаментов, настройки обдува отпечатков, как правило, не являются решающим фактором для TPU. Хотя чрезмерное охлаждение может привести к проблемам с адгезией слоев, вам понадобится легкий обдув, чтобы предотвратить образование паутины.
Хорошей практикой является отключение вентилятора охлаждения деталей для начальных слоев, чтобы обеспечить достаточное сцепление первого слоя. После этого в большинстве случаев следует установить скорость вентилятора в диапазоне от низкой до средней. Если вы заметили проблемы со сцеплением слоев, уменьшите скорость вентилятора или полностью отключите его.
С другой стороны, некоторые особенности модели, такие как свесы и мостики, выиграют от усиленного охлаждения детали. Эти особенности особенно сложны для печати с TPU, но общий совет заключается в том, чтобы немного снизить скорость печати и немного повысить температуру сопла.
Все еще есть проблемы? Вот что еще может быть причиной
Допустим, вы провели серию экспериментов с различными температурами для сопла и стола, но отпечатки все еще не идеальны. Что еще может быть причиной?
Даже если проблема может казаться связанной с температурой, это не обязательно так. Такие проблемы, как частично забитая сопло, неоткалиброванный экструдер и, в особенности, влажный филамент TPU, могут привести к низкому качеству печати, схожему с тем, которое может возникнуть при использовании неправильной температуры. TPU обладает высокой гигроскопичностью, поэтому перед печатью необходимо полностью высушить филамент, иначе вы рискуете получить всевозможные дефекты поверхности.
Настройка параметров отката принтера также может сыграть важную роль в достижении высокого качества печати. Откат — это функция 3D-принтера, предназначенная для устранения паутины путем оттягивания (втягивания) филамента, когда печатающая головка перемещается в новое место. Это противодействует давлению сопла и помогает предотвратить излишнее вытекание материала, когда это нежелательно.
Поскольку TPU является эластичным материалом, при втягивании нить внутри экструдера растягивается, а при повторном продвижении вперед сжимается, что может привести к избыточному или недостаточному откату. TPU не может втягиваться так же быстро, как PLA, поэтому обычно необходимо установить «скорость отката» в соответствии с рекомендациями производителя нити, где-то в диапазоне 10–20 мм/с для обычного TPU и 20–40 мм/с для высокоскоростного TPU.
Есть еще одна настройка, называемая «Величина отката». Ее следует устанавливать в соответствии с вашим конкретным TPU, но обычно она составляет от 0 до 1 мм или от 1 до 3 мм для высокоскоростного TPU.
Вы можете включить и настроить откат при подготовке модели к печати в слайсере, таком как Cura или PrusaSlicer. При правильно настроенных параметрах они могут устранить паутину, капли, прыщики и другие проблемы с качеством печати, связанные с экструзией.
Модификация подачи филамента
При печати филаментом TPU разница между прямым приводом и 3D-принтером Боудена становится особенно важной, поскольку TPU является мягким, гибким и сжимаемым материалом.
Экструдеры с прямым приводом устанавливаются на печатающей головке и проталкивают филамент непосредственно в сопло. Между тем, экструдеры Боудена обычно устанавливаются на раме принтера, поэтому они должны проталкивать нить через длинную трубку, чтобы достичь печатающей головки, что дает ей много возможностей для сжатия.
Ваш 3D-принтер типа Боудена значительно усложнит использование TPU. Но даже производители принтеров с прямым приводом, такие как Bambu Lab, рекомендуют другую настройку, состоящую из модификаций, для оптимальной подачи TPU. Вышеуказанная модификация, которая аккуратно подает филамент TPU в экструдер, является той, которую рекомендует Bambu Lab.
