Гибкая 3D-печать TPU: чехлы, прокладки и мягкие игрушки

Когда говорят о 3D-печати, обычно представляют твёрдый пластик. Но есть целое семейство материалов, которые гнутся, сжимаются и возвращают форму. Это TPU, и именно из него печатают чехлы для телефонов, ремешки, уплотнители и антистресс-игрушки. Разбираем, что это за материал, насколько он мягкий, для чего подходит и что сообщить студии при заказе.

Что такое TPU

TPU расшифровывается как термопластичный полиуретан. Это резиноподобный пластик, который обычный FDM-принтер плавит и выдавливает через сопло, а после остывания он снова становится упругим и эластичным. Вспомните мягкий силиконовый чехол или подошву кроссовок: это та же химическая семья.

По сравнению с PLA и PETG у TPU три главных свойства:

• эластичность: он растягивается и возвращается в форму, а не трескается;
• амортизация: удары и падения гасятся, а не передаются на устройство;
• цепкость: поверхность слегка «липкая», поэтому изделие не скользит по столу и не выскальзывает из рук.

Кроме того, TPU устойчив к маслам, смазкам и многим растворителям и лучше переносит холод, чем жёсткие пластики, поэтому его любят для уличных и автомобильных деталей.

Насколько гибкий «гибкий»: жёсткость по Шору

TPU продаётся с разной твёрдостью, которую измеряют по шкале Шор A (чем больше число, тем жёстче). Марка важнее бренда.

Твёрдость	На ощупь	Для чего
85A	Мягкая резина, легко сжимается	Мягкие игрушки, мягкие рукоятки, уплотнители
95A	Плотная резина, как автомобильная шина	Чехлы, бамперы, ремешки, прокладки
98A – 64D	Полужёсткий, гнётся, но не сжимается	Петли, защитные крышки, колёса

95A, это рабочая лошадка. Такой TPU печатается стабильно, держит детали и при этом достаточно гибкий, чтобы натянуться на телефон. Более мягкий 85A приятнее в руке, но печатается сложнее: тонкие стенки и мелкие элементы получаются чуть скруглёнными. Если деталь должна быть где-то жёсткой, а где-то мягкой, это решается толщиной стенок и заполнением: один и тот же материал ведёт себя по-разному в разных зонах.

Что заказывают из TPU

Чехлы и бамперы. Чехол под вашу конкретную модель телефона, в цвете, которого нет в магазинах, с именем, логотипом или узором на задней стенке. Вырезы под порты и кнопки делаются в модели, а материал 95A плотно обхватывает корпус.

Прокладки, уплотнители и ножки. Замена резинок для бытовой техники, крышек аквариумов, корпусов камер и мебели. Если оригинальный уплотнитель сняли с производства, копия по замерам из TPU часто служит лучше универсальной. Подробнее в статье о печати запчастей.

Антистресс и фиджеты. Мячики-сквиши, подвижные флекси-драконы, стаканы для кубиков, прочные игрушки для собак (но не для младенцев, об этом в статье о безопасности печатных игрушек).

Защитные детали. Посадочные опоры и бамперы для дронов, накладки на геймпады, рукоятки инструмента, защита кабелей от перегиба, уголки для ноутбука.

Носимые вещи. Ремешки для часов, браслеты, суставные элементы косплей-брони, которые должны гнуться при ходьбе.

С чем TPU справляется плохо

• Мелкие детали. Материал мягкий, поэтому крошечный текст и острые грани немного размываются. Крупные, выразительные формы получаются лучше всего.
• Скорость. TPU печатается медленно: нить нужно подавать аккуратно. Чехол, который из PLA печатался бы час, из TPU займёт два-три.
• Нагрузка при высокой температуре. Выше примерно 60 °C он размягчается ещё сильнее. Прокладку под капот из него не сделать.
• Покраска. Краска трескается при изгибе. Выбирайте сразу нужный цвет филамента: TPU выпускают в десятках оттенков, включая полупрозрачные.

Если деталь должна быть жёсткой, сравните твёрдые пластики в статье PLA, PETG или ABS.

Как спроектировать гибкую деталь

Несколько правил, чтобы заказ из TPU получился с первого раза:

1. Присылайте размеры. Для чехла или прокладки нужна точная модель устройства или замеренный внутренний диаметр. Разница в 0,5 мм меняет посадку.
2. Не делайте стенки слишком тонкими. Тоньше 1 мм деталь становится вялой и рвётся. 1,5–2 мм дают плотное, защитное ощущение.
3. Подумайте о заполнении. Редкое гироидное заполнение делает деталь мягче, сплошные стенки жёстче. Опишите, какой она должна быть на ощупь, а настройки мы подберём сами.
4. Избегайте больших нависаний. Поддержки с мягкого материала снимаются хуже, поэтому формы, которые печатаются без «лесов», выходят чище.

Fantasy Lab 3D печатает TPU наряду с PLA, PETG и фотополимерной смолой, а также может адаптировать жёсткую модель под гибкий материал или смоделировать прокладку по вашим замерам.

Готовы заказать?

Нужен чехол под ваш телефон, уплотнитель для техники или есть идея мягкой игрушки? Пришлите фото, размеры или файл модели через форму на сайте или напишите в директ Instagram @fantasylab3d.almaty. Цена зависит от размера, жёсткости материала и тиража, поэтому запросите расчёт, и мы ответим.