Indigo 3D Alpha: печать материалом TPU

Человеку, далекому от 3D-печати, при просмотре информации в поисковиках о 3D-принтерах и их возможностях может показаться, что они нужны только для развлечения. Чтобы печатать кораблики, вазочки, бюсты киногероев и т.д. На наш взгляд это обстоятельство, на ряду с другими (высокая стоимость, сложность) замедляет распространение 3D-печати в массы. Наша миссия - 3D-принтер в каждый дом, поэтому никаких "магистров Йода" и "айронмэнов" в наших статьях не будет.

К нам обратились инженеры с предприятия холодильного оборудования с вопросом: может ли ваш принтер напечатать гибким пластиком образец дверного уплотнителя для холодильника? У них на производстве есть 3D-принтеры, но по каким-то причинам печать не удается. "Почему нет, давайте модель, попробуем". Мы постоянно тестируем наш 3D-принтер различными материалами и тест с гибким материалом тоже был. Но это была модель покрышки и она не была тонкостенная, в отличие от дверного уплотнителя.

Под рукой оказалась катушка TPU ноунейм, купленная в 2018 году в Китае, за долго до проекта Indigo 3D. Из известных параметров печати от производителя: Print Temp: 190-230°C. Стоит сказать, что открытая катушка хранилась где придется в течение двух лет.

Изучив информацию в интернете о работе с данным материалом, о его гигроскопичности и плохой адгезии к столу, решили усложнить задачу:

1. Не сушить материал перед печатью, ведь не каждый рядовой пользователь будет этим заниматься.

2. В очередной раз протестировать печать на штатном полимерном покрытии стола, без обработки чем-то дополнительным (у рядового пользователя может не найтись ни лака для волос, ни малярной ленты и т.д).

3. Подобрать режим печати опытным путем, взяв за основу настройки слайсера для пластика ABS. Опять же, все для пользователя: не каждый осмелится вносить изменения в бесконечное количество параметров слайсера.

В своей работе мы используем слайсер Cura и рекомендуем его для нашего 3D-принтера Indigo 3D Alpha, прописав настройки Cura в руководстве по эксплуатации. На вкус и цвет. Пользователь может использовать любой другой слайсер, не меняя предпочтений.

Основные параметры печати для ABS-пластика в Cura, с которых мы начали:

Высота слоя: 0,2 мм

Ширина линии: 0,4 мм (предустановлено сопло 0,4 мм)

Ширина стенки: 0,8 мм

Плотность заполнения: 80%

Температура сопла: 240 °C

Температура стола: 100 °C

Поток: 100%

Скорость печати: 50 мм/с

Величина отката: 1 мм

Тип прилипания к столу: кайма

Ширина каймы: 5 мм

Запуск на печать. Кайма и первый слой - отлично. Дальше - материал замотало на в ходе в термобарьер.

В Indigo 3D Alpha экструдер с прямой подачей филамента (direct), на вынесенной подаче (bowden) стоило бы вообще браться за гибкий пластик.

Далее перечень изменений, которые не приводили к нужному результату:

- уменьшили скорость до 40 м/с, поток до 90%.

- увеличили поток до 110%.

- уменьшили скорость до 30 м/с, поток до 90%.

- увеличили поток до 110%.

Уменьшили скорость до 5 м/с, поток до 100%, уменьшили температуру сопла до 220 °C и вот она долгожданная печать! В процессе увеличили скорость до 10 мм/с и без ухудшения качества печать продолжилась. На фото: полученная деталь именно с этими параметрами печати. Можно экспериментировать дальше (убрать пробелы в слоях, добиться максимальной скорости)? Можно, но задача на данный момент выполнена. Ответ на заданный вопрос о возможности печати на Indigo 3D Alpha: может. И теперь у инженеров предприятия холодильного оборудования появился собственный Indigo 3D Alpha!

Вывод

1. Нам не удалось ни подтвердить, ни опровергнуть информацию о необходимости сушки этого материала перед печатью. Поделитесь своими результатами, интересно узнать.

2. Гибкий материал для 3D-печати не любит большую скорость и высокую температуру печати.

3. 3D-принтер незаменим на производстве, в котором есть собственные конструкторские разработки. В данном случае инженеры с помощью напечатанной детали проверили собираемость конструкции и на основании этого примут решение о запуске в производство и покупке дорогостоящей фильеры для экструзии уплотнителя. 

Материал TPU, как и другие гибкие материалы привносят в индустрию 3D-печати, скажем, дополнительную возможность, дополнительную степень свободы действий (ведь все остальное твердое, с разной жесткостью и характеристиками). В этом с ними можно поставить на одну позицию только светопрозрачные материалы.

Всем 3D-принтеры!

Это наша первая публикация на портале, будем рады замечаниям, чтобы становиться лучше!