TPU filament

TPU filament

TPU is een hoogwaardig flexibel filament met uitstekende functionele eigenschappen. TPU filament is erg gemakkelijk te printen en heeft een bijzonder goede prijs-kwaliteit verhouding.

Wat is TPU?

TPU (Thermoplastic Polyurethane) is een flexibel 3D filament, een thermoplast dat zacht wordt en smelt na verhitting. Flexibele 3D filamenten zijn meestal gemaakt van TPU (Thermoplastic Polyurethane) of TPE (Thermoplastic Elastomers), een mix van plastic en rubber. TPU wordt gebruikt voor 3D prints die een hoge mate van flexibiliteit nodig hebben. TPU is in verschillende hardheden verkrijgbaar; de hardheid van TPU bepaalt vaak ook de mate van flexibilteit.Rubber is van nature erg flexibel. De vraag rijst dan: Waarom niet regulier rubber gebruiken als flexibel  filament?

 

Ontwikkeling TPU filament

TPU filament is net als rubber erg flexibel. De vraag rijst dan: Waarom wel TPU en niet regulier rubber gebruiken als flexibel filament? Het voordeel van TPU (Thermoplastic Polyurethane) is, dat TPU een thermoplast is.

Rubber is een natuurproduct en dus geen kunststof. Als we naar de moleculen van rubber kijken, zien we dat rubber bestaat uit polymeermoleculen. Die polymeren bestaand weer uit monomeren. Rubber is een thermoharder: Een thermoharder kan smelten, vormen en die vorm is dan definitief. Het kan dus niet meer gesmolten worden in de extruder. Daarom is rubber ongeschikt als flexibel filament.

Om een flexibel filament te ontwikkelen, is een materiaal nodig dat na verhitting gaat smelten, te vormen is om daarna weer uit te harden. Daarom zijn er flexibele materialen ontwikkelt die bij verhitting zacht worden en op kamertemperatuur flexibel zijn. Als een materiaal zacht wordt na verhitting, noemen we dat thermoplastisch, in plaats van thermoharder, dat dus hard blijft.

Daarnaast moet het materiaal een bepaalde stijfheid hebben om te kunnen extruderen en willen we ook eigenschappen die functioneel zijn, zoals slagweerstand, temperatuurweerstand, chemische weerstand.

 

Hardheid/Impact strength van TPU

De slagkracht (impact strength) van TPU wordt uitgedrukt in een Shore waarde: De Shore waarde geeft de hardheid van een materiaal aan. Dit wordt gemeten met een durometer. De waarde is vernoemd naar Albert Shore, de uitvinder. De grove regel is TPE heeft een hardheid onder shoreA 90 en TPU boven shoreA 90.

 

TPU filament vs TPE filament

Om te beginnnen is TPU een soort TPE. Zoals de naam al aangeeft, zijn TPU en TPE elastisch en daarom dus gemakkelijk buigzaam en rekbaar. Er zijn veel soorten flexibel filament , maar TPE en TPU (Thermoplastic Polyurethane) zijn de meest voorkomende flexibele filamenten. De mate van elasticiteit wordt bepaald door het type TPE dat gebruikt is en de chemische samenstelling gebruikt door de fabrikant; zo kennen we bijvoorbeeld semi-flexibel filament zoals autobanden, en meer elastisch flexibel filament. De hardheid wordt aangegeven in een waarde: de shore A waarde.

 

 

TPU is een soort TPE, maar waar verschillen deze filamenten van elkaar?

  • TPU is stijver en toch flexibeler dan TPE
  • TPU is duurzamer dan TPE
  • TPU print gemakkelijker dan TPE
  • TPU heeft een betere chemische weerstand dan TPE
  • TPU heeft een betere slijtvastheid
  • TPU heeft een betere impact strength
  • TPU kan beter tegen lage temperaturen
  • TPU heeft een goede UV bestendigheid
  • TPE < shA90 – TPU > shA90

 

 

Flexfill: flexibel TPU filament in 2 hardheden:

Flexfill 98A is semi-flexibel en dus relatief hard (shore A 98), minder flexibel, zoals een autoband. Daarnaast hebben we Flexfill 92A (shore A 92) dat meer elastisch is.

Flexfill wordt vaak gebruikt bij industriele toepassingen door de goede slijtvastheid, chemische weerstand, impact stength en het gemak van printen.

 

Voordelen Flexfill:

  • Flexfill is TPU en heeft dus betere eigenschappen dan TPE
  • Flexfill is stijver dan reguliere TPU filamenten en is dus beter te extruderen
  • Flexfill 98A is in 11 kleuren beschikbaar
  • Flexfill 98A kan je op een Ultimaker 3D printer (met een bowden extruder) printen
  • Flexfill heeft de beste prijs kwaliteit verhouding

 

3D printen met TPU filament

Het printen van flexibele filamenten kan nogal problemen geven, Omdat het draad flexibel is, is dit lastiger te extruderen. Gebruik daarom een printer met een direct drive extruder voor TPU met een lage shoreA waarde. Flexfill 98A kan met een bowden extruder en dus met een Ultimaker 2 en Ultimaker 3 worden geprint.

Verder moet de printsnelheid, retraction settings en temperatuur exact op elkaar zijn afgestemd. Het printen van flexibele filamenten heeft zeker een leercurve, maar het is zeker goed te doen. Raadpleeg onze printer settings voor het printen van de verschillende filamenten.

Voor het printen van flexibel 3D filament adviseren wij Flexfill boven andere TPU filamenten.

Flexfill is stijver en daardoor erg gemakkelijk te printen, maar toch flexibel, er zijn veel kleuren beschikbaar en 2 hardheden. Daarnaast is de prijskwaliteit verhouding er goed.

 

Bestel hier je flexibele filamenten!