TPU от SolidFilament

Всем привет. Сегодня на честном обзоре у нас термопластичный полиуретан (TPU) любезно, а главное совершенно бесплатно предоставленный компанией Top3DShop в паре с нейлоном.

Впрочем про нейлон разговор будет отдельный, сегодня пристальное внимание уделим TPU. 

Часть 1. Общие впечатления.

В простой картонной коробке, в простом вакуумном пакете без "зиплока" обнаружилась простая катушка с криво намотанным прутком кривого пластика.

Первое впечатление не очень, посмотрим его в деле. Рекомендованные параметры печати указаны на коробке, но не продублированы на катушке, что неудобно, поскольку к моменту подготовки к печати коробка уже отправилась в помойку. Пришлось лезть на сайт и искать параметры там. Температура печати от 220 °C до 240 °C. Температура стола от 65 °C до 80 °C. Запускаем тестовую ракету для точного подбора температуры. И тут меня ждет облом, пластик сырой и с характерным треском печатает характерную хрень.

То что силикагель, герметично упакованный в центре катушки ничего не сушит, это понятно, можно было его вообще в таком случае не класть, но может просушить пластик перед упаковкой? Да это возможно поднимет и так немалую цену, но если стоит вопрос экономии, то зачем тогда переплачивать за вакуумный пакет, надежно запечатывающий влагу внутри и неработающий силикагель?

Отправляем в сушку, пробуем нейлон, та же ситуация, наверное делалось в сезон дождей.. Нейлон отправляется следом, появляется время на разработку концепции обзора в связи со спецификой полученных материалов. Идем учить матчасть..

Часть 2. Температура.

Полиуретаны — гетероцепные полимеры, макромолекула которых содержит незамещённую и/или замещённую уретановую группу —N(R)—C(O)O—, где R = Н, алкилы, арил или ацил. В макромолекулах полиуретанов также могут содержаться простые и сложноэфирные функциональные группы, мочевинная, амидная группы и некоторые другие функциональные группы, определяющие комплекс свойств этих полимеров. Полиуретаны относятся к синтетическим эластомерам и нашли широкое применение в промышленности благодаря широкому диапазону прочностных характеристик. Используются в качестве заменителей резины при производстве изделий, работающих в агрессивных средах, в условиях больших знакопеременных нагрузок и температур. Диапазон рабочих температур — от −60 °С до +80 °С.

80°C не впечатляет, поэтому пойдем в обратную сторону. - 60°C тоже не поражает, жидкий азот кипит при -195°C, но вот углекислота уже при -78°C, что уже ближе к нашему диапазону. Углекислота у меня есть в огнетушителе, у которого как раз по случаю нет раструба. Он правда и так справляется, но с раструбом будет удобнее, заодно свойства полиуретана проверим. Время есть, поэтому немного усложним задачу, раструб будет вращающийся, прямоугольного сечения и с защитой рук от обморожения, то есть с воздушной прослойкой внутри.

Да можно было использовать заполнение в слайсере, но такой подход мне нравится больше. Ставишь 100% и не вспоминаешь потом, где какое заполнение должно быть. Раструб из TPU, вставка из нейлона. Температура 230°C, стол 65, БФ-2 со спиртом.

В какой-то момент один из углов начал отклеиваться и пришлось клеевым пистолетом восстановить порядок на столе. Впоследствии клей легко отделился как от модели, так и от стола.

Модель получилась эластичной, жестче силикона, но мягче полиэтилена. После интенсивного разминания на руках остался химический запах, также есть отчетливый химический привкус и легкое раздражение на слизистых, поэтому, несмотря на подходящие характеристики детские прорезыватели я бы делать не стал, как и игрушки для детей постарше, включая 18+.

Далее пришла пора вставки. Но нейлон похоже еще сырой, на 245°C слои не склеиваются, а на больших температурах опять закипает. Да, сегодня не его день и не его обзор, поэтому он отправляется на досушивание, вместо него берем другой.

Вставляем, собираем всю конструкцию.

Да-да, огнетушитель просроченный на полвека, если не больше, но здесь не форум пожарников, так что продолжим.

Шланг немного тонковат, без него струя мощнее, но для меня это не всегда плюс, эта мощь не столько тушит, сколько разносит тушимое во все стороны. А что же с TPU? Заряд закончился, проверяем раструб на эластичность. Слегка сожмем.

Сопли пластика покрылись инеем и стали заметнее. Пластик стал жестче, но все еще эластичный, сожмем посильнее.

Никакого намека на хрупкость, после отпускания форма восстанавливается.

Огнетушитель перезаряжен и отправляется на дежурство, мы же постараемся применить полученный опыт с большей пользой, чем изготовление раструба при наличии на рынке конкурентов по 40 руб в розницу. На шум огнетушителя зашел сосед и сразу поставил задачу, распечатать ему новую прокладку для самогонного аппарата, ибо старая в парах спирта и сивушных масел потеряла форму, Новый Год на носу, а продовольственная программа под угрозой срыва. Температура кипения спирта около 80°C, что мне напомнило о верхнем пределе, но вот что насчет привкуса? Что-то мне подсказывает, что это не витамины. С другой стороны самогонный аппарат тоже не детское питание производит, а какой-никакой яд. Может на общем фоне и не так заметно будет и как предположил сосед: "Все уйдет в головы". На всякий случай еще раз предупреждаю потребителя и получив окончательное согласие отправляю на печать.

В прошлый раз прокладка печаталась из китайского флекса (на фото ниже) неизвестного состава, на замену шедшей в комплекте резиновой, также разложившейся в непростых условиях эксплуатации. А что вы хотели, там не только температура, но и более 70 летучих веществ: спирты, эфиры, кислоты, любимый всеми банщиками ацетон.

Результаты испытаний будут добавлены позже в комментариях, чуда я не жду, но думаю на какое-то время проблема будет закрыта.

Часть 3. Давление.

Во второй части пластик выдержал испытание низкой температурой, но давление прошло мимо него в окружающую среду и в следующих экспериментах постараемся это исправить. Раньше у меня уже был опыт использования гибких пластиков в качестве прокладок для пневматического пистолета, ставим следующую задачу  —  восстановление пейнтбольного маркера. Модель раритетная и запчасти на нее давно не выпускаются, поэтому вся надежда на принтер. Было насчитано всего 20 прокладок 12 разных типов. 7 типов будет необходимо напечатать, состояние остальных было признано удовлетворительным.

Начнем с баллонов, одна прокладка внутри на клапане, одна между баллоном и вентилем, одно уплотнительное кольцо снаружи. Клапанная работает на сжатие и проблем с ней не должно возникнуть, на внешнюю делаем несколько разных профилей для экспериментов, подходящая баллонная нашлась в наборе прокладок , ее печатать не будем. Маленькие печатаем на чистом зеркале, по одной, сопло 0.4, слой 0.05, температура 240/65.

Таким образом было восстановлено и заправлено углекислотой 4 баллона. Через сутки было произведено контрольное взвешивание, обнаружена незначительная утечка из под предохранительного клапана на одном баллоне, вот на нем мы и испытаем клапан в работе. Периодическое открытие-закрытие до полной разрядки подтвердило работу клапана в условиях охлаждения, на сколько его хватит время покажет, пока все работает.

Приступим к самому маркеру. В подробности вдаваться не буду, остановлюсь лишь на нескольких моментах. Прокладка игольчатого клапана натягивалась, нагретая до полумягкого состояния и потом, поджатая седлом клапана, остужалась.

Дольше всего провозился с прокладками корпуса клапана, материал для них должен быть чуть мягче, иначе при подборе размера они или не держат газ (малы) или срезаются при попытке поставить корпус на место (велики). Но в итоге получилось подобрать нужные размеры и форму.

Направляющая для шаров также печаталась из полиуретана SolidFilament.

Собираем все воедино.

Испытания показали работоспособность и герметичность сборки. Остается напечатать некоторые части из нейлона (накладки, держатель фидера), но это уже в следующем году.

Часть 4. Выводы.

Для определенных задач пластик очень даже годный, но к нему придется приноровиться по температуре, скорости, ретрактам, поверхности стола. Я не стал на всем этом подробно останавливаться, попугаи у всех свои, да и честно говоря я его сам еще не понял до конца. Та же влажность. В некоторых случаях создается впечатление, что это не вода, а сам пластик закипает и превращается в мелкую пену, причем это может быть эпизодически во время печати одной и той же детали. Но на катушке еще много, придется понять. В планах печать гусениц для РУ танка и различных колес, для чего он также должен неплохо подойти. Но это уже в следующих постах, тут и так уже много букв.

P. S. Пока дописывал обзор, напечатал крышечку для камеры и похоже открытый пластик за сутки успел нахвататься влаги, но в этой легкой пористости даже что-то есть, скрывает слои что ли..

P. S. S. Поражает изобретательность слайсера на простых казалось бы вещах.