De tous les matériaux de BigRep que nous examinons, j’étais probablement le plus inquiet à propos du TPU, un matériau très flexible. J’ai utilisé plusieurs marques de TPU dans le passé et j’ai eu beaucoup de succès à imprimer des pièces flexibles. J’ai également eu de nombreuses impressions ratées et blobby avec du TPU, ainsi que des buses et des filaments bouchés qui sont enroulés autour du pignon d’entraînement. Cela peut être un matériau frustrant.

Les matériaux d’impression 3D flexibles ont vraiment élargi l’éventail des imprimantes 3D de bureau et professionnelles, permettant aux petites entreprises de fabriquer des prototypes et des pièces fonctionnelles qui seraient généralement fabriqués à partir de caoutchouc grâce au processus coûteux de moulage par injection. Le TPU de BigRep est-il donc un matériau destiné aux professionnels pour fabriquer des joints, des amortisseurs de bruit et de vibrations, des joints, des moules, des amortisseurs, etc., ou est-ce un casse-tête sur une bobine qui fournit des pièces laides et des buses obstruées ? On le saura aujourd’hui !

Le filament BigRep TPU est enroulé ainsi que tous les autres matériaux que nous avons examinés de BigRep, c’est-à-dire parfaitement. C’est incroyablement flexible et apparemment impossible à déchirer; c’est aussi un peu élastique. L’emballage indique que le matériau est sensible à l’humidité et doit être stocké dans un endroit sec.

Les paramètres TPU standard dans Cura ont été utilisés pour charger et imprimer le matériel sur un Ultimaker S5. Les deux premières impressions ont été imprimées avec des couches de 0,15 mm et les autres ont été imprimées à 0,2 mm. Elle s’imprime bien à 225°C sur un lit à 60°C ; les plus grandes différences dans les paramètres d’impression pour le TPU sont des vitesses d’impression plus lentes (25 mm/s) et une distance de rétraction accrue en raison des caractéristiques de compression mentionnées précédemment. En route pour Benchy !

banc TPU

Colorie-moi choqué. C’est, à pas de géant, la plus belle impression TPU que j’ai produite à ce jour. Je sais que nous avons placé la barre de qualité très haut avec d’autres matériaux, donc cela peut ne pas être aussi beau que les matériaux rigides, mais c’est surtout un problème de texture/éclairage. En regardant l’avant de l’arc, la douceur des murs est apparente. De même, les coins des piliers sont droits et les petits détails sont présents. Il y a quelques ficelles vaporeuses mais rien qui ne puisse être facilement enlevé.

banc flexible TPU

Et aucun des autres bancs ne peut faire ça ! Ça ne vieillit jamais. Il reprend toujours sa forme. J’ai opté pour le test de torture plus petit pour ce matériau car il reflète mieux ses capacités.

Test de torture de l'imprimante 3D TPU

Cette impression fait un excellent travail pour montrer la finition distincte du matériau, que j’apprécie personnellement. Il y a un côté professionnel. Les coins de la place sont incroyablement tranchants et les piliers résistent à une flexion extrême sans se casser ni se déformer. Les trous hexagonaux et circulaires sont bien sortis et l’arc est très bon jusqu’au sommet où il a légèrement lutté sous le pont. Le seul autre problème est un léger cordage entre les piliers, quelque chose qu’il est presque impossible d’éviter avec des matériaux flexibles. Cela ne veut pas dire que le cordage ne peut pas être réduit en augmentant la rétraction dans les paramètres d’impression. Les paramètres par défaut ont été utilisés pour la cohérence et pour produire des résultats auxquels les utilisateurs typiques peuvent s’attendre. Le problème sous l’arche m’a inquiété pour le test de transition, et pour cause.

Test de pontage TPU

Faire le pont est une chose délicate. Si vous regardez une imprimante 3D lorsqu’elle fait le pont avec un matériau rigide comme le PLA, vous verrez quelque chose de fascinant se produire. Lorsque le flux de plastique fondu est extrudé dans l’air depuis le premier côté du pont, il s’affaisse initialement un peu. Une fois que la buse a connecté la ligne à l’autre côté du pont, la ligne se refroidit et se contracte, se resserrant jusqu’à une ligne droite avec peu ou pas d’affaissement. Cela ne fonctionne bien que si l’imprimante imprime suffisamment rapidement pour dépasser le temps de refroidissement du matériau. Avec le TPU, des vitesses d’impression lentes sont utilisées spécifiquement pour permettre un refroidissement adéquat car il s’agit d’un matériau plus doux et chaque couche doit toujours être suffisamment ferme pour supporter la couche suivante. Il a assez bien géré les ponts de 6 mm de Benchy, mais il sera difficile de traverser tout ce qui dépasse 12 mm avec les paramètres d’impression standard. Pourtant, l’impression n’a pas échoué et la qualité du reste de l’impression n’a pas été affectée par le mauvais pontage, c’est donc une victoire.

J’ai effectué des tests d’adhérence des couches en cassant trois barres de traction verticales sur une échelle suspendue. Ils se sont cassés à 25 lb, 30 lb et 30 lb, pour une moyenne de 28,3 lb, inférieur à ce à quoi je m’attendais pour un matériau aussi résistant.

Le test de déflexion thermique d’une barre rectangulaire était plus prometteur. De plus, voyons les autres barres de test faire ceci :

Barre de traction verticale en TPU

  • Dimensions d’origine : 20,15 mm x 119,9 mm x 5,74 mm
  • Dimensions post-recuit : 20,1 mm x 119,5 mm x 5,74 mm

Cela ne change pratiquement pas après avoir été exposé à 170 °F / 76,6 °C, ce qui signifie que le matériau devrait très bien résister aux applications chaudes.

Pour vraiment démontrer ce qu’il est possible de faire avec ce TPU, je me suis tourné vers un autre matériau : la résine époxy. J’ai récemment expérimenté des pièces imprimées en 3D et des pièces mixtes en résine, et lors de l’impression avec des matériaux rigides comme le PLA, la résine et le PLA se joignent de façon permanente à mesure que la résine durcit en un solide. Utiliser du PLA pour fabriquer des moules pour résine est possible mais le PLA doit être cassé pour faire sortir la partie en résine. J’espérais que le TPU me permettrait d’imprimer des moules réutilisables pour la résine. Je n’ai trouvé personne sur l’ensemble de l’Internet imprimant des moules en TPU pour la résine. Pas bon signe.

Moule en époxy TPU

Mais voilà, ça a vraiment fonctionné ! Je ne l’ai même pas vaporisé de démoulant (aérosol de cuisson) avant d’y verser la résine car j’ai totalement oublié. Mais après avoir laissé la résine durcir pendant une journée, j’ai plié l’un des bords vers le bas et il est sorti. La pièce en résine aura besoin d’un peu de ponçage et de polissage pour vraiment briller, mais le moule imprimé est prêt pour le deuxième tour. Une leçon importante à retenir ici est de ne pas laisser un manque de résultats sur Google vous empêcher d’essayer quelque chose d’intéressant. Cela pourrait bien fonctionner, et il n’y a rien de tel que de découvrir quelque chose grâce à de bonnes expérimentations à l’ancienne. Je vais certainement l’ajouter à ma boîte à outils et j’écrirai un tutoriel sur l’impression de moules en TPU dans un avenir proche, alors gardez les yeux ouverts pour cela.

Conclusion

Cette matière est ravissante. Bien sûr, ce n’est pas très bon pour les ponts et ça corde un peu. Ce ne sont pas des ruptures d’accord lorsqu’il coche toutes les autres cases et crée des cases dont la plupart des autres matériaux n’ont jamais entendu parler. C’est facile à imprimer car je n’ai eu aucun décollement sur les pièces et il n’y a eu aucun problème d’extrusion. C’est esthétique. Il est solide et résistant aux chocs (j’ai laissé tomber toutes les impressions sur les carreaux et aucune d’entre elles n’a subi de dommages). Il peut prendre la chaleur. Mieux encore, il se plie, s’étire, s’étire, se fléchit et se tord ! Cela ouvre la porte à des cas d’utilisation que les matériaux rigides ne peuvent tout simplement pas gérer, en particulier avec une impression cohérente et reproductible comme celle que j’ai connue lors de l’utilisation du matériau. Les ingénieurs et concepteurs professionnels peuvent certainement bénéficier d’un accès à un matériau semblable à du caoutchouc imprimable en 3D dans le TPU de BigRep.

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