Filament TPU: una guía completa

En el mundo de la impresión 3D, existe una variedad de filamentos para elegir. Entre estos filamentos se encuentra el TPU (poliuretano termoplástico), conocido por su alta flexibilidad y durabilidad. ¿Qué es el filamento de TPU, cómo se compara con otros filamentos y cuáles son algunos de sus usos? ¡Sigue leyendo para descubrirlo!

Filamento TPU: ¿qué es?

El filamento de poliuretano termoplástico se conoce como TPU. Este filamento de BCN3D es mate y está disponible en blanco o negro. La elasticidad es su calidad más destacada. Además de ser flexible, el TPU es también increíblemente fuerte y difícil de romper. Es el filamento perfecto para utilizar si necesita una sustancia resistente porque puede absorber bien el impacto.

A continuación se muestran algunas de las características técnicas de este filamento:

• 450% de una extensión.
• Resistencia a la tracción 150 MPa Dureza Shore 98A.
• Punto de fusión de 225 °C.
• 60 °C es la temperatura de transición vítrea.

¿Qué tan flexible es el filamento de TPU?

La flexibilidad del filamento TPU: Fuente de la imagen: blog.extolinc.com

La dureza Shore, propiedad de los materiales flexibles, establece la flexibilidad o dureza del material. El filamento de TPU de BCN3D es el más flexible de nuestra selección, con una dureza Shore-A de 98.

Entonces, ¿cómo de flexible es exactamente el TPU? Por lo general, su flexibilidad se puede comparar con el stick analógico de un controlador de videojuego. Sin embargo, la flexibilidad final vendrá determinada por las características del objeto impreso. Por ejemplo, es posible que pueda doblar un modelo delgado que imprima. Sin embargo, un cubo sólido impreso no sería tan flexible como una bola de estrés. La flexibilidad de su objeto dependerá de cómo lo imprima.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar TPU?

TPU es un producto que incluye una variedad de características distintivas. Su elasticidad es similar a la del caucho, diferenciándola de los más populares ABS y PLA. Se ha demostrado que funciona bien incluso a bajas temperaturas y es resistente a la abrasión.

El TPU se ha utilizado normalmente para imprimir artículos como artículos deportivos, equipos médicos, calzado, balsas hinchables, carcasas exteriores para dispositivos móviles y cuadros de instrumentos para automóviles que deben doblarse o flexionarse durante la aplicación. Debido a su resistencia a los aceites, grasas y varios disolventes, también se ha utilizado en aplicaciones industriales.

El TPU es mucho más sencillo de manejar que el TPE en términos de trabajabilidad. Trabajar con TPE puede ser muy difícil debido a su gran flexibilidad, especialmente cuando se utiliza una extrusora Bowden. Cuando se utiliza un filamento flexible, la longitud del tubo entre la extrusora y el extremo caliente añade complejidad porque el filamento se puede contraer dentro del tubo a medida que la extrusora lo empuja. La mayor construcción de TPU resuelve la mayoría de los problemas con el trabajo con filamentos de TPE.

Debido a su naturaleza muy suave, el TPU suele tener una buena adhesión capa a capa. Como resultado, las impresiones de TPU deberían producir resultados muy duraderos.

¿Cuáles son las limitaciones de la TPU?

La dificultad de manejar filamentos flexibles durante la impresión es el mayor inconveniente de utilizar materiales como el TPU. Como se ha dicho anteriormente, no todas las impresoras 3D pueden utilizar filamentos flexibles. Las impresoras de extrusora Bowden son especialmente difíciles. Sin embargo, los modelos más recientes deberían haber tomado ya medidas para mejorar su compatibilidad con filamentos flexibles. El TPU debería poder utilizarse en una gama más amplia de aplicaciones debido a sus características más duras.

El TPU también puede mostrar propiedades de puente pobres, dando lugar a impresiones que contienen muchas manchas y cuerdas. Para conseguir una impresión de alta calidad en la TPU flexible, debe encontrar el "punto dulce" de las combinaciones de temperatura, velocidad y velocidad de retracción.

Otra limitación es la incapacidad de terminar las impresiones de TPU para darles un aspecto suave y pulido. El TPU no se disuelve en disolventes básicos como la acetona, a diferencia del PLAN o el ABS.

¿Cómo utiliza el TPU?

Cuando utilice filamentos flexibles, recomendamos el uso de extrusoras directas. El procedimiento es algo complicado por la longitud de la tubería que debe recorrer el filamento en una extrusora Bowden. Trabajar con una extrusora Bowden todavía es factible, pero es posible que tengan que ajustarse más los parámetros de la impresora para obtener resultados óptimos.

Los problemas relacionados con los filamentos flexibles se han minimizado en las impresoras 3D más contemporáneas que utilizan extrusoras Bowden. Si no está seguro de si su impresora puede utilizar filamentos flexibles, debería preguntarle al fabricante sobre las capacidades de su modelo específico. La temperatura de extrusión recomendada para los filamentos de TPE es de entre 200 y 220 °C. Además, se aconseja utilizar una plataforma de cama calefactable que esté configurada entre 80 y 100 °C. El TPE tiene excelentes propiedades adhesivas. Por tanto, no debería ser un problema utilizarlo en superficies como el vidrio o el metal. Aunque recomendamos utilizar cinta de pintor azul o cinta Kapton para obtener los mejores resultados.

Es una buena idea imprimir a velocidades de impresión 3D muy lentas cuando se utilizan filamentos flexibles. La impresión rápida probablemente obstruirá la extrusora porque los filamentos flexibles tienden a doblarse y contraerse bajo una tensión extrema. Aunque se recomienda una configuración de 15 mm/s, puede imprimir a velocidades de hasta 30 mm/sy obtener buenos resultados. Es posible que tenga que empezar con un nivel bajo y aumentarlo gradualmente para descubrir qué funciona porque esto puede variar según su modelo específico.

Puede utilizar un ventilador de refrigeración en una configuración media o alta porque los filamentos flexibles no son especialmente propensos a deformarse durante la impresión. Como resultado, sus impresiones mantendrán sus detalles nítidos sin caer ni fusión descuidada. Para un buen agarre a la cama, todavía desaconsejamos el uso de un ventilador de refrigeración en las dos primeras capas.

En ocasiones se requieren retracciones cuando el usuario solicita que la extrusora viaje por distancias importantes entre impresiones. Sin embargo, dado que los filamentos flexibles pueden ser sensibles a los movimientos rápidos, las retracciones pueden ser especialmente difíciles cuando se utilizan.

Cuando utilice filamentos flexibles por primera vez, recomendamos desactivar completamente la retracción. Si no se puede evitar, puede reducir la necesidad de retracción en su diseño o especificar una velocidad de retracción muy baja.

¿Cuáles son los usos habituales del filamento TPU?

Se debe utilizar el filamento de TPU si desea imprimir algo que debe ser algo flexible, se puede doblar sin romperse o puede soportar un cierto desgaste. El TPU se utiliza a menudo de forma similar, ya que se asemeja al caucho. Esto implica que puede construir ruedas, superficies antideslizantes, estuches protectores y otras cosas que normalmente diseña con caucho. Debido a la versatilidad del material, Camper, una empresa conocida de zapatos, lo utiliza para las suelas de sus prototipos de zapatos.

Además, este filamento es la mejor opción para fabricar herramientas especiales de línea de producción, tales como sellos, asas, juntas, muelles, bisagras y amortiguadores. El TPU también se puede utilizar para crear herramientas que deben interaccionar con otros componentes sin causarles daño.

Por ejemplo, puede diseñar brazos robóticos con una función similar a las garras. Este componente será suficientemente adaptable para coger objetos sin rayarlos ni hacerles daño. Además, se puede proporcionar soporte en una línea de montaje mediante este filamento. Debido a su flexibilidad, puede servir de refuerzo sin perjudicar ni dañar la estructura original.

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Conclusión

Aunque los filamentos de TPU pueden resultar difíciles de tratar, son las mejores opciones de filamento disponibles para la impresión flexible y objetos extremadamente resistentes a los impactos. Debido a su potencial de dificultad de uso, los filamentos flexibles todavía no han sustituido completamente a los filamentos más comunes como PLAN o ABS o incluso alternativas como PETG.

Afortunadamente, los filamentos flexibles son más adecuados para utilizarlos con nuevas impresoras 3D. Incluso sin mayor desarrollo, el TPU ya contribuye a la facilidad de uso de los filamentos flexibles. Esperamos que este artículo le haya dado una mejor comprensión de las interesantes posibilidades de la impresión 3D con filamentos de plástico.

Le agradecemos que se haya tomado el tiempo de leer el artículo y esperamos que haya encontrado la información que estaba buscando. Le animamos a comentar cualquier duda o sugerencia, ¡gracias!€