Гибкие филаменты TPU и Flex открывают новые возможности для домашней 3D‑печати: эластичные чехлы, уплотнения, мягкие петли и функциональные элементы. В статье подробно разберём химическую природу и виды филамента, требования к принтеру и соплу, оптимальные настройки слайсера, типичные проблемы и их решения, а также лучшие домашние проекты и рекомендации по хранению.
Что такое TPU и Flex филаменты и как они отличаются
Когда мы говорим о гибких материалах для 3D-печати, чаще всего на ум приходят два слова: TPU и Flex. Хотя их часто используют как синонимы, между ними есть разница. Flex — это общее, почти бытовое название для всех гибких, эластичных филаментов. А вот TPU, или термопластичный полиуретан, это конкретный тип полимера, который стал самым популярным представителем семейства гибких пластиков благодаря отличному балансу свойств.
Чтобы понять, почему TPU так хорош, нужно заглянуть в его молекулярную структуру. Представьте себе длинную цепочку, в которой жёсткие и прочные участки, как кирпичики, чередуются с мягкими и эластичными, словно резиновые нити. Химики называют это блок-сополимерной структурой. «Жёсткие» сегменты (hard segments) отвечают за прочность, стойкость к истиранию и общую целостность материала. Они придают ему свойства пластика. «Мягкие» сегменты (soft segments) обеспечивают ту самую знаменитую эластичность, способность растягиваться и возвращаться в исходную форму, как резина.
Соотношение этих «жёстких» и «мягких» блоков определяет ключевую характеристику любого гибкого филамента — твёрдость по Шору. Для измерения «мягкости» эластомеров используют шкалу твёрдости по Шору А (Shore A). В мире 3D-печати вы чаще всего встретите филаменты с твёрдостью от 60A до 95A. Чтобы было понятнее, 60A по ощущениям напоминает очень мягкий ластик или силиконовый браслет, а 95A — это уже твёрдость подошвы хороших кроссовок или протектора автомобильной шины.
Этот показатель напрямую влияет на всё:
- Поведение при печати. Чем ниже значение Shore A (чем мягче пластик), тем сложнее его печатать. Мягкий филамент склонен сминаться и застревать в механизме подачи экструдера, требуя очень медленных скоростей и специального оборудования, о котором мы поговорим в следующей главе. Пластики с твёрдостью 95A печатаются значительно проще.
- Свойства готового изделия. Деталь из TPU 60A будет отлично гасить вибрации и сжиматься почти без усилий. Изделие из TPU 95A будет прочным, упругим, способным выдерживать серьёзные нагрузки на истирание, но при этом сохранять гибкость.
TPU — не единственный гибкий материал. Он входит в большую группу термопластичных эластомеров (TPE). В эту же группу входят TPC (термопластичный сополиэфир) и TPR (термопластичная резина). Давайте кратко сравним их с нашим героем, TPU.
- TPE (Термопластичный эластомер). Это широкая категория материалов. Часто филаменты с маркировкой TPE бывают ещё мягче, чем TPU, но при этом они более капризны в печати и менее устойчивы к истиранию.
- TPR (Термопластичная резина). По свойствам ближе к каучуку, обладает отличной упругостью, но уступает TPU в прочности на разрыв и химической стойкости.
- Ninjaflex. Это не отдельный тип пластика, а популярный бренд, который стал именем нарицательным. В его основе лежит специальная формула TPU, обычно с твёрдостью около 85A. Он славится своей превосходной эластичностью и прочностью.
В целом, TPU выигрывает у большинства других TPE по совокупности качеств: он очень прочен, исключительно стоек к истиранию, не боится масел и многих химикатов, а также сохраняет гибкость при низких температурах.
Благодаря этим свойствам гибкие филаменты нашли широкое применение в быту. Вот лишь несколько примеров, где их эластичность незаменима:
- Защитные чехлы для смартфонов и гаджетов. Идеальное сочетание амортизации при падении и прочности.
- Уплотнения и прокладки. Можно напечатать точное уплотнительное кольцо для ремонта сантехники или герметичную прокладку для самодельного контейнера.
- Виброгасящие ножки и подвесы. Ножки для стиральной машины, принтера или другой вибрирующей техники, чтобы снизить шум и вибрацию.
- Амортизаторы. Мягкие демпферы для квадрокоптеров, защитные бамперы для мебели или роботов-пылесосов.
- Мягкие петли и ремешки. Гибкие петли для крышек шкатулок, ремешки для часов или крепления для инструментов.
Правильный выбор филамента зависит от задачи. Вот простая шпаргалка:
- Мягкие амортизаторы и виброгасители. Здесь нужна максимальная эластичность. Ваш выбор — TPU с твёрдостью 60A–85A. Деталь будет хорошо сжиматься и поглощать энергию.
- Эластичные чехлы, браслеты, гибкие корпуса. Требуется баланс гибкости и формы. Подойдёт филамент средней твёрдости, около 85A–90A.
- Жёсткие уплотнения, защитные накладки, приводные ремни. Важна износостойкость и способность держать форму под нагрузкой. Используйте самый твёрдый TPU — 95A и выше.
Что касается печати, TPU — довольно дружелюбный материал в плане температур. Он не требует закрытого корпуса, как ABS, и печатается при умеренных температурах экструдера, обычно в диапазоне 200–240°C. Температура стола тоже невысокая, от 25 до 60°C, а иногда можно печатать и на холодном столе с хорошим адгезивом. Однако его главная особенность, мягкость, предъявляет особые требования к механизму подачи принтера. Но об этом мы подробно поговорим в следующей главе, посвящённой подготовке оборудования.
Подготовка принтера и оборудование для печати гибкими филаментами
Печать гибкими филаментами, такими как TPU, похожа на попытку протолкнуть варёную спагетти через тонкую трубку. Если всё сделано правильно, результат восхищает своей эластичностью. Но малейшая ошибка в подготовке оборудования, и вы получите узел из пластика там, где его быть не должно. Успех здесь на 80% зависит от правильной настройки принтера, и лишь на 20% — от параметров в слайсере. Давайте разберёмся, как подготовить вашу машину к работе с этим капризным, но очень полезным материалом.
Экструдер: главный узел для работы с гибкими пластиками
Ключевой элемент, определяющий, сможете ли вы вообще печатать TPU, — это экструдер. Существует два основных типа: Bowden и Direct-drive.
В Bowden-экструдере мотор, толкающий филамент, расположен на раме принтера, а пластик подаётся к горячему соплу (хотэнду) через длинную фторопластовую (PTFE) трубку. Для жёстких пластиков вроде PLA это отличное решение, так как облегчает печатающую головку и позволяет ей двигаться быстрее. Но с TPU всё иначе. Гибкий пруток внутри длинной трубки сжимается, изгибается и теряет точность подачи. Это приводит к пропускам, недоэкструзии и зажёвыванию филамента.
Direct-drive экструдер — это золотой стандарт для гибких пластиков. В этой конструкции мотор и подающий механизм находятся прямо над хотэндом. Путь филамента от подающих шестерней до сопла максимально короткий и жёстко ограничен. Это не даёт мягкому прутку изогнуться и «сбежать». Контроль над подачей становится прямым и точным, что критически важно для эластичных материалов.
Когда Bowden всё же допустим? В редких случаях. Если у вас очень короткая PTFE-трубка (некоторые модели принтеров имеют такую гибридную конструкцию) и вы используете относительно жёсткий TPU (с твёрдостью по Шору 95A и выше), печать может быть успешной. Но для мягких сортов (ниже 90A) Bowden-система практически непригодна.
Тип подающего механизма тоже играет роль. Простые экструдеры с одной ведущей шестернёй (hobbed gear) могут проскальзывать на мягком филаменте. Гораздо эффективнее системы с двумя ведущими шестернями (direct twin-drive), как у экструдеров типа Bondtech или Titan. Они захватывают пруток с двух сторон, обеспечивая надёжную и равномерную подачу без деформации материала.
Хотэнд, сопло и платформа: настраиваем путь пластика
Даже с идеальным экструдером проблемы могут возникнуть ниже. Вот на что обратить внимание:
- Сопло. Для TPU хорошо подходят стандартные латунные сопла диаметром от 0.3 до 0.6 мм. Слишком маленький диаметр (0.2 мм) может создавать избыточное давление и приводить к забиванию. Диаметр 0.4 мм является универсальным, а 0.6 мм позволяет печатать быстрее и снижает риск засора.
- Хотэнд. Существует два типа хотэндов: с PTFE-трубкой, доходящей до самого сопла, и цельнометаллические (all-metal). Поскольку TPU печатается при температурах 200–240°C, PTFE-вставка может начать деградировать, выделяя вредные вещества и вызывая засоры. Цельнометаллический хотэнд является более надёжным и безопасным выбором для постоянной печати гибкими пластиками. Не забудьте надеть на хотэнд силиконовый носок — он стабилизирует температуру и предотвращает налипание пластика на нагревательный блок.
- Платформа и адгезия. TPU обычно хорошо липнет к большинству поверхностей. Идеально подходит стол с покрытием PEI. Также можно использовать синюю малярную ленту или тонкий слой клея-карандаша (PVA). Температура стола обычно невысока, в диапазоне 25–60°C, в зависимости от рекомендаций производителя филамента. Иногда подогрев и вовсе не требуется. При калибровке стола зазор между соплом и платформой стоит делать немного больше, чем для PLA. Если для PLA вы используете лист бумаги, который проходит с лёгким трением, то для TPU бумага должна проходить почти свободно. Это предотвратит «размазывание» мягкого первого слоя.
Механика и базовые параметры печати
Гибкость TPU требует особого подхода к скоростям и движениям принтера. Плавность — ваш главный союзник.
- Скорость печати. Забудьте о скоростях PLA. Для мягких TPU (Shore 60A-85A) начинайте с 10–30 мм/с. Для более жёстких (95A) можно пробовать 30–40 мм/с. Медленная печать даёт филаменту время расплавиться и плавно выйти из сопла без создания избыточного давления в экструдере.
- Ретракция (втягивание филамента). Это главный источник проблем. На direct-drive экструдере ретракцию лучше свести к минимуму (0.5–1 мм) или вовсе отключить. На Bowden-системе, если вы всё же решились на печать, ретракция может понадобиться (2–6 мм), но её нужно настраивать очень осторожно, так как именно в этот момент филамент чаще всего зажёвывается.
- Ускорения и рывки (Acceleration & Jerk). Высокие значения этих параметров вызывают резкие движения, которые приводят к «пульсации» подачи. Снизьте ускорения до 500 мм/с² и jerk до 5-10 мм/с. Печать станет медленнее, но качество поверхности и стабильность экструзии значительно вырастут.
- Температура хотэнда. Варьируется от 200 до 240°C. Всегда начинайте с температуры, рекомендованной производителем, и печатайте температурную башню для поиска оптимального значения для вашего принтера.
- Высота слоя. Стандартные значения 0.12–0.3 мм отлично подходят. Более толстый слой (0.2-0.3 мм) часто даёт лучшую межслойную адгезию.
Влажность и хранение: невидимый враг
TPU гигроскопичен, то есть активно впитывает влагу из воздуха. Влажный филамент — это гарантия неудачной печати. Вы услышите характерное шипение и щелчки из сопла, увидите пузырьки на поверхности детали, а сама модель будет хрупкой и покрытой «паутиной».
Перед печатью филамент необходимо сушить. Оптимальный режим: 4–8 часов при температуре 40–60°C. Для этого можно использовать специальную сушилку для филамента или обычную духовку с конвекцией и точным терморегулятором. Хранить катушки следует в герметичных контейнерах или вакуумных пакетах с силикагелем.
Обслуживание и минимальный набор для старта
Чтобы печать TPU была стабильной, следите за состоянием принтера. Регулярно чистите подающие шестерни от пластиковой стружки. Проверяйте, чтобы зазор между шестернёй и входом в термобарьер был минимальным. Изношенные зубчатые колёса нужно вовремя менять.
Вот минимальный набор, который понадобится для успешной печати гибкими пластиками в домашних условиях:
- 3D-принтер с direct-drive экструдером или возможностью его установки.
- Сушилка для филамента или герметичный контейнер с осушителем.
- Набор для чистки сопел (иглы, щётки).
- Клей-карандаш или малярная лента для улучшения адгезии.
- Набор шпателей для снятия гибких моделей со стола.
- Несколько тестовых моделей (кубик, температурная башня) для калибровки.
Подготовив принтер должным образом, вы превратите печать TPU из лотереи в предсказуемый и увлекательный процесс, открывающий мир эластичных и функциональных деталей.
Практические настройки, трюки и распространённые проблемы при печати гибким пластиком
Освоив теорию и подготовив принтер, мы переходим к самому интересному – практике. Печать гибкими пластиками похожа на искусство, где важен не только точный рецепт, но и чувство материала. Ниже вы найдёте проверенные «рецепты» для разных типов TPU, советы по калибровке и решения проблем, с которыми сталкивается почти каждый, кто решил укротить этот удивительный материал.
Стартовые настройки для разных типов гибких филаментов
Гибкие пластики сильно отличаются по твёрдости, и то, что идеально для жёсткого TPU, может моментально зажевать очень мягкий филамент. Вот три базовых профиля, от которых можно отталкиваться.
1. Мягкий TPU (твёрдость ~60-70A)
Такие материалы ведут себя почти как резиновый шнур. Главное правило здесь – медленно и печально. Любая спешка приведёт к зажёвыванию филамента в экструдере.
- Температура хотэнда: 220–240°C. Начните с 225°C и следите за качеством слоя.
- Скорость печати: 10–20 мм/с. Не выше! Это касается и стенок, и заполнения.
- Ретракция: 0.5–1 мм при скорости 20 мм/с для Direct-экструдера. На Bowden-системах печать таким мягким пластиком крайне затруднительна, но если решились, попробуйте отключить ретракцию совсем и смириться со «струнами».
- Температура стола: 40–60°C.
- Охлаждение: 20–50%. Слишком сильный обдув ухудшит межслойную адгезию.
- Коэффициент потока (Flow): 105–110%. Мягкий филамент склонен сжиматься в подающем механизме, поэтому поток нужно немного увеличить.
2. Средний TPU (твёрдость 85-95A)
Это самый популярный и универсальный вариант, как, например, TPU 95A от Anycubic. Он прощает больше ошибок и подходит для большинства бытовых задач.
- Температура хотэнда: 210–230°C. Оптимально обычно около 220°C.
- Скорость печати: 25–40 мм/с. Можно начинать с 30 мм/с.
- Ретракция: 1–1.5 мм при скорости 25–30 мм/с для Direct. На Bowden можно пробовать 3–5 мм, но очень осторожно.
- Температура стола: 50–60°C.
- Охлаждение: 30–70%.
- Коэффициент потока (Flow): 100–105%.
3. Жёсткий Flex/TPU-like (твёрдость >95A)
Эти материалы по поведению ближе к PETG, чем к резине. Они отлично подходят для деталей, требующих износостойкости и небольшой гибкости.
- Температура хотэнда: 200–220°C.
- Скорость печати: 40–60 мм/с.
- Ретракция: 1–2 мм для Direct, 4–6 мм для Bowden. Скорость ретракции можно ставить стандартную, как для PLA.
- Температура стола: 50–65°C.
- Охлаждение: 50–100%.
- Коэффициент потока (Flow): 98–102%.
Подготовительные тесты перед печатью
Прежде чем запускать многочасовую печать, потратьте 20-30 минут на калибровку. Это сэкономит вам нервы и пластик.
- Калибровка экструзии. Отмерьте 100 мм филамента от входа в экструдер, поставьте метку. В ручном режиме дайте команду экструдировать 100 мм на низкой скорости. Измерьте, сколько филамента реально ушло. Если ушло меньше, увеличьте шаги экструдера (steps/mm), если больше – уменьшите. Для TPU это критически важно.
- Тест на stringing (паутинки). Напечатайте две небольшие башенки на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга. Так вы сможете точно подобрать температуру и ретракцию, чтобы минимизировать «волосы» между деталями.
- «Слепок» первого слоя. Напечатайте один слой квадрата размером 5×5 см. Внимательно осмотрите его. Линии должны быть ровными, плотно прилегать друг к другу без просветов и не наплывать одна на другую. Это лучший способ проверить адгезию и высоту первого слоя.
- Тест на растяжение. Напечатайте простую полоску толщиной в несколько слоёв. Попробуйте растянуть её и отпустить. Она должна вернуться в исходное состояние. Это покажет, насколько хорошо спеклись слои.
Типичные проблемы и их решения
Проблема: Сильная струнность (паутина).
- Решение 1: Понизьте температуру печати на 5°C. Часто именно перегрев вызывает «сопли».
- Решение 2: Увеличьте скорость перемещения хотэнда (travel speed) до 150 мм/с. Так он будет быстрее перескакивать между участками, не оставляя нитей.
- Решение 3: Включите в слайсере режим «Coasting» (движение по инерции). Принтер перестанет подавать пластик за мгновение до конца линии, используя оставшееся в сопле давление.
- Решение 4: Увеличивайте ретракцию с шагом 0.2 мм. Но будьте осторожны, слишком большой ретракт может вызвать пробку.
Проблема: Проскальзывание филамента или пропуски шагов экструдера.
- Решение 1: Увеличьте натяжение прижимного ролика в экструдере. Гибкий филамент требует более сильного, но не чрезмерного сжатия.
- Решение 2: Снизьте скорость печати. Возможно, экструдер просто не успевает протолкнуть вязкий материал.
- Решение 3: Проверьте, не забито ли сопло. Сделайте холодное вытягивание (cold pull).
Проблема: Забивание сопла (пробка).
- Решение 1: Сделайте «холодное вытягивание». Нагрейте хотэнд до рабочей температуры, протолкните немного пластика вручную, затем остудите до 100-120°C и резко вытяните филамент. Вместе с ним выйдет весь мусор.
- Решение 2: Попробуйте немного поднять температуру печати (на 5-10°C).
- Решение 3: Используйте сопло большего диаметра, например, 0.5 или 0.6 мм. Это значительно снижает риск засорения.
Проблема: Плохая адгезия к столу.
- Решение 1: Тщательно очистите и обезжирьте поверхность стола изопропиловым спиртом.
- Решение 2: Поднимите температуру стола на 5-10°C.
- Решение 3: Используйте клей-карандаш (PVA) или специальный клей для 3D-печати. Нанесите тонкий ровный слой.
- Решение 4: Уменьшите скорость печати первого слоя до 10-15 мм/с.
Проблема: Деформация мягкой стенки («плющение» детали).
- Решение 1: Уменьшите скорость печати. Стенка не успевает остыть и деформируется под весом следующих слоёв.
- Решение 2: Увеличьте минимальное время печати слоя в настройках слайсера. Принтер будет делать паузу, давая слою остыть.
- Решение 3: Увеличьте обдув, если это не вредит межслойной адгезии.
Советы по дизайну и постобработке
Чтобы получить качественную гибкую деталь, о её свойствах нужно думать ещё на этапе моделирования.
- Толщина стенки: Для мягких TPU делайте стенки толщиной не менее 1.5–2 мм (3-4 периметра), иначе они будут слишком хлипкими.
- Радиусы: Избегайте острых углов в местах предполагаемого изгиба. Используйте скругления (радиусы), чтобы распределить нагрузку.
- Поддержки: Удалять поддержки с TPU – то ещё удовольствие. Старайтесь проектировать модели так, чтобы они не требовались. Если без них никак, увеличьте зазор между поддержкой и деталью (Z-distance) и используйте поддержки типа «дерево».
- Расположение шва: Для деталей, которые будут растягиваться, располагайте шов (Z-seam) в наименее нагруженном месте.
После печати деталь можно доработать.
- Склейка: Детали из TPU отлично склеиваются полиуретановыми клеями или цианоакрилатом с активатором.
- Сглаживание: Ацетон на TPU не действует. Для придания глянца можно очень аккуратно и с большого расстояния обработать поверхность строительным феном. Главное – не перегреть и не расплавить деталь.
- Окрашивание: Используйте специальные краски для резины или гибких поверхностей.
Простые тесты и проекты для дома
Чтобы оценить результат, проведите несколько простых тестов.
- 3D-тест гибкости: Напечатайте U-образную пружину. Сожмите её и отпустите. Она должна быстро вернуться в исходную форму.
- Тест на износ: Потрите деталь о грубую поверхность (например, наждачную бумагу с мелким зерном). Качественный TPU покажет высокую стойкость к истиранию.
- Растяжение вручную: Просто потяните деталь. Оцените, при каком усилии она рвётся и как восстанавливает форму.
А вот 5 идей, с которых можно начать печатать гибким пластиком.
- Чехол для телефона. Идеальный первый проект. Используйте TPU 95A для хорошей защиты и сохранения формы.
- Уплотнение для окна или двери. Напечатайте профиль нужной формы из мягкого TPU (70-85A) для лучшей герметизации.
- Мягкая петля для дверцы шкафа. Простая и функциональная деталь, которая не будет скрипеть.
- Виброгаситель для бытовой техники. Подставки под ножки стиральной машины или компьютера из мягкого TPU отлично поглощают вибрации.
- Кабельный органайзер. Гибкие зажимы и стяжки для проводов, которые не повредят изоляцию.
Часто задаваемые вопросы о печати TPU и Flex
Здесь мы собрали самые наболевшие вопросы, которые возникают у пользователей при работе с гибкими филаментами. Ответы даны в сжатой форме, чтобы вы могли быстро найти решение и вернуться к печати.
- Правда ли, что для печати TPU нужен принтер только с direct-drive экструдером?
Не совсем, но это сильно рекомендуется. Direct-drive экструдер, где подающий механизм находится прямо над хотэндом, имеет очень короткий путь для филамента. Это исключает возможность сжатия и запутывания мягкой нити. С принтером Bowden, где экструдер вынесен на раму, а пластик толкается по длинной трубке, печать мягкими TPU (жёсткостью ниже 90A по Шору) становится настоящим испытанием. Жёсткие Flex-пластики (95A и выше) печатать на Bowden-системе можно, но придётся сильно снижать скорость и аккуратно настраивать ретракцию.
Практический совет. Если у вас принтер с Bowden, рассмотрите возможность его модернизации до direct-drive. Существуют готовые комплекты для большинства популярных моделей. Это вложение кардинально улучшит качество печати гибкими материалами. Если модернизация не планируется, используйте филаменты с твёрдостью не ниже 95A и установите качественную PTFE-трубку с минимальным внутренним зазором, например, Capricorn.
Быстрое решение (10 минут). Распечатайте из PLA или PETG специальную направляющую для филамента, которая будет поддерживать нить на входе в экструдер, не давая ей изогнуться. Также убедитесь, что прижимной ролик экструдера не перетягивает нить, иначе он её деформирует.
Подробнее см. раздел Подготовка принтера.
- Как победить «паутину» (stringing) при печати TPU? Можно ли использовать ретракцию?
«Паутина» или «волосатость» — главный бич при печати TPU. Она возникает из-за того, что расплавленный пластик продолжает вытекать из сопла при перемещениях. Ретракция (втягивание нити) помогает, но с гибкими пластиками её нужно использовать с большой осторожностью. Слишком быстрый или длинный ретракт приведёт к зажёвыванию филамента в подающем механизме.
Практический совет. Для direct-drive экструдера начните с очень короткой ретракции (0.5–1 мм) и невысокой скорости (20–25 мм/с). Часто более эффективным способом борьбы с паутиной является понижение температуры печати на 5–10°C и увеличение скорости холостых перемещений (travel speed) до 100–150 мм/с. Также в слайсере можно включить опции, минимизирующие пересечение периметров (Combing mode в Cura).
Быстрое решение (5 минут). Понизьте температуру сопла на 5°C и повторите печать тестовой модели на stringing. Часто даже такое небольшое изменение даёт заметный результат.
Подробнее см. раздел Практические настройки, трюки и распространённые проблемы.
- Мой TPU щёлкает при печати и оставляет пузыри. Это из-за влаги? Как его правильно сушить?
Да, это классические признаки влажного филамента. TPU очень гигроскопичен, то есть активно впитывает влагу из воздуха. В горячем сопле вода мгновенно превращается в пар, что приводит к щелчкам, пузырям на поверхности детали, плохой межслойной адгезии и паутине.
Практический совет. Сушка обязательна. Идеальный вариант — специальная сушилка для филамента. Если её нет, подойдёт бытовой дегидратор для овощей и фруктов или духовка с режимом конвекции и точным контролем температуры. Сушите при 45–55°C в течение 4–8 часов. Не превышайте температуру, иначе катушка может деформироваться.
Быстрое решение (15 минут подготовки + 2-3 часа ожидания). Положите катушку на подогреваемый стол 3D-принтера, установите температуру 50°C, накройте её картонной коробкой от филамента (проделайте вверху несколько отверстий для выхода влаги) и оставьте на несколько часов. Это не так эффективно, как полноценная сушилка, но часто помогает спасти ситуацию.
Подробнее см. раздел Выбор и подготовка филамента.
- Какие температуры и скорости ставить для мягкого (например, 70A) и жёсткого (95A) TPU?
Правило простое. Чем мягче филамент, тем медленнее нужно печатать. Жёсткость по Шору напрямую влияет на параметры печати.
Практический совет.
- Мягкий TPU (60A–85A). Скорость печати 15–25 мм/с. Температура сопла 220–240°C. Охлаждение минимальное (20–30%) или выключено. Ретракция минимальная или отсутствует.
- Средний и жёсткий TPU/Flex (90A–98A). Скорость печати 30–50 мм/с. Температура сопла 210–230°C. Охлаждение можно увеличить до 50–70%. Ретракция допустима в пределах 1–2 мм для direct-drive.
Всегда начинайте с параметров, рекомендованных производителем филамента, и печатайте температурную башню для подбора оптимального значения.
Быстрое решение (10 минут). Для любого нового TPU установите скорость 20 мм/с, температуру сопла на среднее значение из диапазона, указанного на катушке, и отключите ретракцию. Напечатайте маленький калибровочный кубик 20×20 мм. По его качеству вы сразу поймёте, в какую сторону двигаться.
Подробнее см. раздел Практические настройки, трюки и распространённые проблемы.
- TPU не липнет к столу. Что делать?
Плохая адгезия первого слоя — распространённая проблема. TPU любит чистую и правильно подготовленную поверхность.
Практический совет. Лучше всего TPU липнет к текстурированным PEI-листам. На гладком стекле или PEI может потребоваться помощь. Обязательно обезжирьте стол изопропиловым спиртом. Установите температуру стола 50–60°C. Для первого слоя увеличьте поток (Flow) до 105–110% и уменьшите скорость до 10–15 мм/с. Если это не помогает, используйте адгезивы. Тонкий слой клея-карандаша на основе ПВА или специальный клей для 3D-печати отлично работают.
Быстрое решение (5 минут). Тщательно протрите стол изопропиловым спиртом. В слайсере увеличьте температуру первого слоя для сопла на 5°C и для стола на 5°C. Этого часто бывает достаточно.
Подробнее см. раздел Подготовка принтера.
- Можно ли печатать TPU вместе с PLA или PETG на одном объекте?
Да, это возможно при наличии принтера с двумя экструдерами (IDEX) или системой смены филамента (MMU). Однако стоит помнить, что химическая адгезия между TPU и жёсткими пластиками, такими как PLA или PETG, очень слабая. Детали будут держаться вместе, но соединение легко разорвать.
Практический совет. Для надёжного соединения проектируйте модели с механическими замками. Например, используйте соединения типа «ласточкин хвост» или создавайте полости в жёсткой детали, которые будут заполняться гибким пластиком. Это создаст прочное механическое сцепление, не зависящее от адгезии материалов.
Быстрое решение (15 минут в CAD-редакторе). Вместо того чтобы печатать две детали встык, измените модель так, чтобы одна часть входила в другую с небольшим пазом или выступом. Это обеспечит механическую фиксацию.
Подробнее см. раздел Практические настройки, трюки и распространённые проблемы.
- Насколько безопасна печать TPU дома? Есть ли вредный запах?
TPU считается одним из самых безопасных материалов для домашней FDM-печати. В отличие от ABS, он практически не выделяет вредных летучих органических соединений (ЛОС) и не имеет сильного неприятного запаха. Большинство качественных TPU при печати пахнут очень слабо, иногда с лёгким сладковатым оттенком, или не пахнут вовсе.
Практический совет. Несмотря на безопасность, всегда рекомендуется проветривать помещение, в котором работает 3D-принтер. Это общее правило для любого типа пластика. Специальная вытяжка или фильтрация воздуха, как для ABS, для TPU не требуется.
Быстрое решение (1 минута). Просто приоткройте окно в комнате, где стоит принтер. Этого достаточно для комфортной и безопасной печати.
Подробнее см. раздел Выбор филамента.
- Как обрабатывать детали из TPU после печати? Чем их можно склеить?
Механическая обработка TPU затруднена из-за его эластичности. Шлифовка возможна, но требует терпения и мелкозернистой наждачной бумаги. Химическая обработка (например, ацетоновой баней) для TPU не работает. Удаление поддержек тоже может быть сложным; лучше проектировать модели так, чтобы они не требовались.
Практический совет. Для склеивания деталей из TPU используйте специальные клеи. Лучше всего подходят двухкомпонентные полиуретановые клеи или гибкий цианоакрилатный клей (суперклей), предназначенный для резины и эластичных материалов. Обычный суперклей создаст жёсткий и хрупкий шов, который треснет при первом же изгибе.
Быстрое решение (5 минут). Для склейки двух поверхностей зачистите их мелкой наждачной бумагой, обезжирьте спиртом и нанесите тонкий слой гибкого суперклея. Плотно прижмите детали на минуту.
Подробнее см. раздел Практические настройки, трюки и распространённые проблемы.
- Как правильно хранить катушку TPU, чтобы он не испортился?
Главный враг TPU — влага из воздуха. Оставленная на открытом воздухе катушка за несколько дней может набрать столько влаги, что качество печати резко упадёт.
Практический совет. Храните филамент в герметичном контейнере или зиплок-пакете. Обязательно положите внутрь осушитель — силикагель. Пакетики с силикагелем, которые идут в комплекте с новой катушкой, можно «регенерировать», просушив их в духовке при низкой температуре (60–70°C).
Быстрое решение (2 минуты). После окончания печати не оставляйте катушку на принтере. Сразу же положите её обратно в оригинальный пакет, добавьте пакетик с силикагелем и плотно закройте. Это простое действие значительно продлит жизнь вашего филамента.
Подробнее см. раздел Выбор и подготовка филамента.
- Я новичок. Какая самая частая ошибка при первой печати гибким пластиком?
Самая распространённая ошибка — пытаться печатать TPU с теми же настройками, что и PLA. В первую очередь это касается скорости. Гибкий филамент не терпит спешки. Слишком высокая скорость печати и ретракции почти гарантированно приведёт к тому, что нить запутается в подающем механизме.
Практический совет. Забудьте о скорости. Ваша первая цель — получить стабильную экструзию. Начните с очень медленной скорости (15–20 мм/с), отключите ретракцию и немного увеличьте температуру (на 5–10°C выше, чем для PLA). Внимательно следите за первым слоем. Если он ложится ровно и без пропусков, значит, вы на верном пути.
Быстрое решение (5 минут). Перед запуском основной печати проведите простой тест. Загрузите TPU в принтер и через меню управления запустите ручную экструзию 100 мм филамента на скорости 1 мм/с. Внимательно смотрите на подающий механизм. Если пластик подаётся плавно, без рывков и попыток «убежать» в сторону, можно начинать печатать.
Подробнее см. раздел Практические настройки, трюки и распространённые проблемы.
Итоги и практический чеклист для домашней печати гибкими филаментами
Мы с вами прошли большой путь, разобравшись в теории и практике печати гибкими филаментами. Кажется, что TPU и Flex это сложные материалы, доступные только профессионалам с дорогим оборудованием. Но, как вы уже поняли, это совсем не так. Приручить гибкий пластик в домашних условиях абсолютно реально, если подходить к процессу системно и с пониманием его особенностей. Главное здесь не скорость, а аккуратность и внимание к деталям. Успех кроется в правильной подготовке принтера, выверенных настройках слайсера и, конечно, в качественном, сухом филаменте.
Чтобы вся информация уложилась в стройную систему и у вас под рукой всегда была короткая инструкция, я подготовила практический чеклист. Это ваш пошаговый план для первого успешного знакомства с миром эластичной 3D-печати. Сохраните его, и он поможет избежать большинства ошибок новичков.
Ваш практический чеклист для старта с TPU/Flex
-
Выбор филамента. Начните с простого.
- Для первого опыта: Выбирайте филамент с твёрдостью по Шору 95A. Это самый простой в печати вариант, он менее склонен к запутыванию в механизме подачи. Такие бренды, как Anycubic TPU или eSUN eTPU-95A, отлично подходят для старта.
- Для специфических задач: Когда освоите 95A, можно переходить к более мягким вариантам, например, 85A для деталей, требующих большей эластичности, или даже 60A для амортизаторов и уплотнителей, похожих на гель. Помните, чем ниже число, тем сложнее печать.
-
Проверка и подготовка экструдера. Путь филамента должен быть коротким и жёстким.
- Идеальный вариант: Принтер с экструдером direct-drive. В нём подающий механизм находится прямо над хотэндом, и гибкому пластику просто негде изогнуться и застрять.
- Если у вас Bowden: Не отчаивайтесь. Убедитесь, что PTFE-трубка входит в хотэнд максимально глубоко, почти до самых шестерёнок. Замените стандартную трубку на более качественную с меньшим внутренним диаметром (например, Capricorn). Печатать получится только относительно жёсткими TPU (95A и выше).
- Модификации: Проверьте, нет ли зазоров в механизме подачи, куда может «убежать» мягкая нить. Существуют специальные печатные апгрейды для популярных моделей принтеров (например, Ender 3), которые сужают путь филамента.
-
Настройка слайсера. Медленно и печально — залог успеха.
- Температура: Начните со средних значений, рекомендованных производителем, обычно это 215–230°C для сопла и 50–60°C для стола. Для лучшей адгезии стол можно протереть спиртом и нанести тонкий слой клея-карандаша (PVA).
- Скорость: Главное правило. Установите скорость печати на 15–30 мм/с. Это касается всего, и периметров, и заполнения. Скорость перемещений тоже лучше снизить до 60–80 мм/с.
- Ретракция (откат): Самый коварный параметр. Для direct-drive экструдера установите очень короткую и медленную ретракцию (длина 0.5–1 мм, скорость 20–25 мм/с) или для первого теста полностью отключите её. На Bowden-системах ретракция с TPU почти всегда приводит к проблемам, поэтому её лучше избегать. Да, будут «сопли», но их проще убрать постобработкой, чем бороться с забитым соплом.
- Обдув: Установите вентилятор обдува на минимальную мощность (20–40%) или включите его только на мостах и сильных нависаниях. Избыточный обдув ухудшает межслойную адгезию у TPU.
-
Сушка и хранение. Влага — главный враг.
- Обязательная процедура: Перед каждой печатью просушите катушку. Даже новую, только что из вакуумной упаковки. Используйте специальную сушилку для филамента или бытовую духовку с конвекцией при температуре 45–55°C в течение 4–6 часов.
- Правильное хранение: После печати не оставляйте катушку на принтере. Убирайте её в герметичный контейнер или зип-пакет с силикагелем.
-
Тестовая печать и оценка результата.
- Модель для теста: Начните с простого калибровочного кубика (20x20x20 мм) или небольшой модели без сложных поддержек.
- Критерии успеха:
- Экструзия равномерная, без пропусков и «плевков».
- Слои лежат ровно и хорошо спеклись между собой (попробуйте разорвать деталь по слоям).
- Геометрия модели не нарушена.
- Минимальное количество «паутины» (stringing), если ретракция была выключена.
От простого к сложному: как отработать навыки
Не пытайтесь сразу напечатать сложную ажурную деталь. Начните с малого. Заведите блокнот или текстовый файл, куда будете записывать свои эксперименты. Указывайте производителя филамента, его твёрдость, все ключевые настройки слайсера и результат. Фотографируйте удачные и неудачные модели. Такой журнал поможет вам быстро находить рабочие параметры для нового пластика и анализировать ошибки. Постепенно усложняйте задачи: от кубиков переходите к брелокам, затем к чехлам для телефона, а потом и к функциональным прокладкам или амортизаторам.
Безопасность, экология и дальнейшие шаги
TPU считается одним из самых безопасных пластиков для домашней печати, он практически не выделяет запаха. Тем не менее, всегда полезно проветривать помещение во время работы 3D-принтера. Обрезки и неудачные детали из TPU, как и любой термопласт, подлежат переработке, но в домашних условиях это организовать сложно. Собирайте отходы в отдельный контейнер, возможно, в вашем городе есть пункты приёма пластика на переработку.
Когда вы почувствуете уверенность в печати гибкими материалами, перед вами откроется огромный мир новых проектов. Вы сможете создавать кастомные чехлы, защитные бамперы для электроники, мягкие игрушки, эластичные ремешки для часов, виброгасящие ножки для бытовой техники и даже элементы одежды или обуви. Идеи можно черпать на популярных ресурсах с 3D-моделями, а опытом обмениваться в российских сообществах 3D-печатников. Например, на портале 3DToday или в тематических Telegram-каналах, посвящённых 3D-печати, всегда можно найти единомышленников, задать вопрос и получить дельный совет.
Печать гибкими филаментами — это увлекательный процесс, который значительно расширяет возможности вашего 3D-принтера. Не бойтесь экспериментировать, будьте терпеливы, и у вас всё получится!
Источники
- TPU пластик в 3D печати: применение, характеристики, плюсы и …
- FLEX (TPU) пластик для 3D принтера. Особенности, применение …
- TPU: Материал, сочетающий прочность пластика и эластичность …
- TPU-пластик (REC Easy Flex): как печатать, характеристики и …
- TPU пластик: гибкий и эластичный материал для 3D-печати — Layer
- Стеклонаполненный TPU пластик — 3DiY shop
- 3D-печать гибкими пластиками: нюансы, настройки, модели
- Качество 3D-печати TPU-пластиком — Creality Cloud
- TPU 95A — ТПУ пластик для 3D принтера — anycubic.biz
- Лучший TPU-филамент Гибкий материал TPU для 3D-печати


