Joints d'impression 3D ; Voici quel filament utiliser !

L'une des raisons pour lesquelles j'aime tant l'impression 3D, c'est à quel point elle peut être utile pour réparer des choses dans votre propre maison, comme votre salle de bain ou votre évier de cuisine.

Cependant, tous les types de filaments n'ont pas les mêmes propriétés, ce qui soulève la question; Quel filament est le meilleur pour imprimer des joints qui fonctionnent réellement et durent des années ?

bref; Le meilleur filament pour imprimer des joints est le TPU, non seulement en raison de ses propriétés flexibles, mais aussi parce qu'il peut résister à 110 °C ainsi qu'à de très basses températures sans se déformer ni s'endommager, et il est même résistant à l'abrasion, aux produits chimiques et huiles, ce qui en fait le plastique idéal pour imprimer des objets qui subissent beaucoup d'usure, comme les joints.

Dans cet article, j'expliquerai pourquoi le TPU est le meilleur filament pour le sujet traité, les problèmes potentiels que vous pourriez rencontrer lors de l'impression avec du TPU, les marques à obtenir et même comment imprimer avec du TPU avec succès.

Alors, sans plus tarder, commençons !

Propriétés du TPU qui font d'excellents joints d'impression 3D

Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un type de thermoplastique flexible qui est également très résistant à l'abrasion, ainsi qu'à l'usure. Dans le processus de fabrication, il est utilisé pour un certain nombre de types d'articles différents à usage domestique et industriel. Lorsque le bon mélange est utilisé pour fabriquer du TPU, il peut offrir une texture lisse et douce, tout en conservant la durabilité pour être utilisé dans une variété d'applications.

L'impression 3D avec TPU est idéale pour ceux qui cherchent à obtenir des impressions douces, flexibles et fonctionnelles sans sacrifier la durabilité et la résistance aux abrasions, aux produits chimiques et aux huiles.

Le TPU peut également fonctionner sans problème à des températures allant jusqu'à 110°C, et toutes ces caractéristiques en font le type de filament idéal pour imprimer des joints. De plus, le fait que le TPU soit également résistant aux températures extrêmement basses signifie que les pièces imprimées avec du TPU ne deviendront pas cassantes et difficiles à travailler.

Le filament TPE est un bon substitut au TPU, mais il a tendance à se déformer à des températures plus basses et à conserver moins sa flexibilité. Le TPE est également un peu plus difficile à imprimer que le TPU.

Les joints, les joints toriques et les joints nécessitent une résistance élevée à l'abrasion, une durabilité à long terme et une résistance aux huiles et autres produits chimiques. La résistance élevée à l'abrasion et aux produits chimiques du TPU, accompagnée d'une excellente flexibilité, résistance à la déchirure et allongement, garantit que vos joints et joints sont imprimés avec la même qualité, sinon supérieure, que ceux que vous achetez dans n'importe quelle quincaillerie.

L'adhérence intercouche du TPU est excellente, ce qui signifie qu'il y a très peu de gondolage, de déformation ou de délaminage pendant le processus d'impression, et le produit final sera généralement excellent.

La flexibilité du TPU dépend beaucoup de la configuration du logiciel d'impression 3D; Les conceptions avec un pourcentage de remplissage inférieur sont plus flexibles que celles avec un remplissage plus élevé, ce qui vous permet de créer des objets légèrement plus élastiques ou rigides.

Tout cela étant dit, il faut beaucoup d'énergie à une imprimante 3D pour traiter les filaments de TPU puisque la température à laquelle elle imprime est de 250 °C, et la plupart des imprimantes 3D abordables ne sont pas capables d'imprimer du TPU dès la sortie de la boîte. et quelques modifications pourraient être nécessaires.

Le TPU peut-il résister à des températures élevées ?

Étant donné que le TPU a une température de transition vitreuse allant jusqu'à 60 °C seulement, la question se pose :est-il possible d'imprimer en 3D des joints en utilisant ce filament qui résistera aux températures élevées ?

J'ai fait quelques tests et j'ai découvert que les joints imprimés à partir de filament TPU sont plus que capables de résister à des températures élevées continues jusqu'à 110 °C sans aucun problème.

Cela peut sembler bizarre au début, mais la raison derrière cela est simple :au-dessus de la température de transition vitreuse, les objets imprimés en 3D deviennent mous et perdent leur rigidité, et ce n'est pas un problème pour les pièces imprimées avec du TPU car elles sont déjà souples et flexibles même en dessous. la température de transition vitreuse du TPU. Il convient de noter ici que, alors que la température de transition vitreuse du TPU n'est que de 60 °C, la température de fusion est de 225 °C.

Donc, en bref :le TPU peut supporter des températures allant jusqu'à 110°C, voire plus dans les bonnes conditions, même si sa température de transition vitreuse n'est que de 60°C. La raison en est que, puisqu'il s'agit déjà d'un matériau flexible, augmenter sa température ne le fera pas se déformer, comme c'est le cas avec le PLA par exemple.

Problèmes potentiels lors de l'impression avec TPU

Lorsque vous imprimez avec des filaments flexibles, vous devez vous assurer que la ventilation de votre zone d'impression est bonne, car ces matériaux expulsent parfois une petite quantité de vapeurs toxiques pendant l'impression, et la ventilation peut empêcher les utilisateurs de respirer ces vapeurs.

Tous les filaments flexibles, y compris le TPU, sont hygroscopiques et ont tendance à absorber l'humidité de l'air et vont gonfler s'ils ne sont pas séchés avant utilisation (bien sûr, la meilleure solution est de stocker les filaments correctement).

Lorsque le matériau est encore humide, il peut être extrudé, mais il ne s'imprimera pas bien du tout, vous devrez probablement nettoyer l'extrudeuse par la suite. Par conséquent, l'utilisation d'un filament complètement sec est de la plus haute importance.

Si vous essayez d'extruder un matériau avant qu'il ne soit complètement sec, il éclatera et grésillera. Le grésillement que vous entendez est causé par l'eau qui a été absorbée dans le filament et qui se transforme instantanément en vapeur lorsqu'elle touche la buse, ce qui laisse généralement des vides dans votre impression ou provoque un cordage excessif.

Lorsque cela se produit, la qualité de la pièce imprimée n'est pas seulement visuellement pire, la structure moléculaire est également compromise, de sorte qu'elle n'est pas aussi solide qu'elle le serait si elle était imprimée à l'aide d'un filament TPU sec. Pour cette raison, assurez-vous de sécher vos filaments flexibles avant d'imprimer des joints si vous voulez qu'ils fonctionnent correctement et durent longtemps.

Filaments recommandés pour l'impression de joints

Il est important d'acheter un filament TPU de haute qualité, surtout si vous envisagez d'utiliser les pièces imprimées pour quelque chose qui doit résister à des températures élevées et à des charges d'usure, comme des joints. De nombreuses entreprises vendent des TPU de mauvaise qualité, ce qui pose des problèmes lorsqu'ils sont imprimés en 3D.

Je recommanderais ces deux marques de filaments TPU, et assurez-vous de vérifier leurs spécifications techniques avant d'acheter et de suivre strictement leurs directives d'impression.

NinjaFlex (TPU)

Ninjatek est la marque premium pour les filaments d'impression 3D et leur filament flexible NinjaFlex est un choix fiable pour l'impression 3D de joints, joints et bouchons de qualité professionnelle.

Le filament NinjaFlex a une texture beaucoup plus conviviale pour les extrudeuses que les autres matériaux. Leur technologie unique réduira les risques de casser ou de bloquer votre extrudeuse et imprimera des pièces solides à partir d'extrudeuses à entraînement direct.

Bien que cela puisse être plus cher que certaines autres marques, si vous avez besoin d'imprimer un objet qui doit être fiable, je pense que c'est votre meilleur pari.

Matterhackers Pro TPU

Le TPU de la série MatterHackers PRO est également un excellent choix pour les joints d'impression 3D, car les pièces imprimées à partir de leur TPU ont une élasticité et une résistance à la fatigue.

Le TPU de la série PRO est un matériau polyvalent qui peut être utilisé pour une variété d'applications, et tout comme NinjaFlex, je le recommanderais à la plupart des autres marques.

Comment imprimer avec le TPU

L'un des nombreux défis uniques liés à l'utilisation de filaments flexibles comme le TPU est qu'ils peuvent être difficiles à utiliser dans certaines conditions, et il y a plusieurs problèmes que vous voudrez éviter lors de l'impression 3D de TPU, tels que le colmatage du filament, le vrillage et le cordage. . Pour les éviter, assurez-vous de suivre ces instructions !

Remarque :Bien que cela ne soit pas nécessaire, vous devez imprimer à l'aide d'un lit chauffant à environ 65 °C pour de meilleurs résultats et régler la température d'impression entre 225 °C et 250 °C.

Utiliser des extrudeuses à entraînement direct

Les filaments entièrement flexibles sont normalement utilisés avec les extrudeuses à entraînement direct car le filament est trop flexible pour une extrudeuse Bowden. Plus l'engrenage d'entraînement est proche de la zone de fusion, plus le filament fondra rapidement et efficacement et sera introduit dans la buse.

Le filament doit également traverser un canal avec des tolérances serrées qui l'empêchent de se tordre ou de s'enrouler. Pour ces raisons, une extrudeuse Bowden est généralement moins pratique qu'une extrudeuse Direct Drive. Si vous ne savez pas si votre imprimante est prête pour le filament flexible, assurez-vous de vérifier auprès du fabricant.

Remarque :Comme je l'ai mentionné précédemment, la plupart des imprimantes bas de gamme ne peuvent pas imprimer de filament flexible.

Utilisez des vitesses d'alimentation lentes et constantes

Pour de meilleurs résultats lors de l'impression de filaments flexibles, une vitesse d'alimentation lente et constante est recommandée car il est difficile de contrôler un changement soudain de la vitesse d'extrusion lors de l'utilisation d'un filament élastique.

Plus vous essayez d'imprimer un objet rapidement, plus il est probable que le filament se comprime contre l'extrudeuse et provoque un bourrage. La meilleure approche consiste à imprimer à des vitesses lentes et constantes. Vous pouvez économiser du temps et de l'argent en testant différentes vitesses d'impression et en choisissant celle qui est optimale en fonction de vos découvertes.

Plus probablement qu'autrement, des vitesses de 20 mm/s peuvent être un bon point de départ pour la plupart des matériaux.

Réduire la résistance de la bobine de filament

Si vous imprimez avec des matériaux flexibles, vous devrez changer la façon dont vous chargez votre bobine :lorsque votre extrudeuse tire le filament dans la buse, la bobine de filament déroulera un peu de plastique. Cependant, les filaments flexibles, comme le TPU, et les matériaux à haute élasticité seront étirés en raison de cette force de traction, ce qui entraînera une sous-extrusion.

Pour résoudre ce problème, montez votre filament directement sur le dessus de votre imprimante, cela permettra au filament de se dérouler dans un mouvement plus naturel vers le bas et d'éliminer les frottements. Si le moyeu de la bobine est monté sur un roulement, cela permet à la bobine de tourner beaucoup plus librement, ce qui peut également aider le filament à se dérouler facilement.

Ajustez vos paramètres de rétraction

Les filaments flexibles sont sensibles aux mouvements rapides tels que les rétractions. Vous devez réduire les mouvements de rétraction pour une impression réussie en optimisant vos paramètres de rétraction.

Pour ceux qui débutent avec le TPU, je vous recommande de désactiver complètement la rétraction afin que vous puissiez vous concentrer sur l'optimisation de la vitesse et des taux d'extrusion pour imprimer vos modèles de manière fiable.

Après vous être entraîné davantage avec ces paramètres, si vous n'ajoutez qu'un peu de rétraction, vous réduirez le suintement.

Optimisez vos déplacements

Si vous utilisez des matériaux flexibles, vous devez utiliser le moins de rétractions possible, car elles peuvent causer des problèmes importants pour vos impressions. Vérifiez les paramètres de votre slicer pour régler cela.

Conclusion

La plupart des filaments flexibles devraient fonctionner pour imprimer des joints, mais le TPU, en particulier ceux fabriqués par les marques que j'ai mentionnées plus tôt, fera mieux dans l'ensemble.

L'impression avec ce matériau peut être un peu plus difficile que l'impression avec le bon vieux PLA, mais ce n'est pas aussi difficile à imprimer que d'autres matériaux, alors essayez-le !

J'espère que ces informations vous ont été utiles !

Bonne journée !

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