何謂是3D列印彈性材料? 淺談TPE和TPU的分別

很多3D用戶朋友們都有使用3D列印軟料/彈性材料物件的需求,常見物件原型有:輪胎、鞋底、自行車握把、密封墊圈、3C保護套等,主要都是希望物件擁有堅韌、可以抵受撞擊,而且有吸震作用。一般常見的彈性材料有兩大類:TPE以及TPU,兩者的性質非常相似,我們一起來了解一下其中差異以及如何選擇推薦適當的3D列印材料。

TPE的全名是Thermoplastic Elastomer

熱塑性彈性體 (thermoplastic elastomer﹐elastoplastics) ﹐又稱熱塑性橡膠,泛指一切硬塑料和軟橡膠的混合物,在常溫下具有高伸長率、高回彈率、低壓縮永久變形率、及低脆化溫度等特性,而一般的塑膠在受到應力之後則會產生永久變形或斷裂。

 

常見的TPE有很多不同的種類,例如:Thermoplastic Polyurethane (TPU), Thermoplastic Co-polyester (TCP), Thermoplastic Polyamide (TPA)等等。

TPU的全名是 Thermoplastic Polyurethane

TPU(熱塑性聚氨酯),如上文所談,TPU是TPE常見的其中一種,一般是指靭度較高的彈性材料,而TPE則多數用來統稱彈性材料。

  • TPE已經出現於市面多年,而TPU只是近年才出現,因此TPU是較新的產品。​

  • TPE和TPU的定義是由它們的硬度決定的。一般來說,TPU比TPE堅硬,TPU的肖氏硬度在60A至55D之間,並且具有較高的彈性範圍

TPE和TPU的特性比較

從上表所見,如果大家只是需要輕微的彈性,TPU會是較佳選擇。另外要留意,由于TPE是泛指一切彈性材料,所以也有可能某些TPE比TPU還要堅硬和堅靱的,大家購買時要留意産品說明。

​熱門推薦3D列印線材-Polymaker PolyFlex

TPU 線材比TPE更容易列印成功,因為它相對較硬,但是與PLA 這類的剛性線材相比,TPU線材仍是屬於進階的列印選項。建議使用以下列印參數:

​列印溫度

210˚C – 230˚C

列印速度

20mm/s – 40mm/s

底板溫度

25˚C – 60˚C

風扇

放慢列印速度和回抽非常重要,以讓3D列印效果更完美。

​機器條件

TPU & TPE 等材料本身材質較軟,為了有最大的推料推力,建議使用近端進料的3D列印機,也就是進料的步進馬達極靠近噴頭的3D列印機,送料能力較強,減少卡料問題發生。

Raise3D E2 IDEX獨立雙噴頭系統的特殊設計,極大縮短了進料路徑,增強了如TPU等軟性材料的列印能力 ; 獨家鏡像模式,對稱部件同步列印,特別適合3D列印鞋業、人身部品等行業。