TPU
열가소성 폴리우레탄(TPU)로도 알려짐
열가소성 폴리우레탄(TPU)은 고무와 같은 유연성과 산업용급 내구성을 독특하게 결합해 3D 프린팅에 혁신을 가져왔습니다. 충격 흡수성, 화학적 저항성, 신축성으로 알려진 TPU는 강도를 희생하지 않으면서 탄력성을 요구하는 기능성 부품에 적합한 필라멘트입니다. 맞춤형 휴대폰 케이스부터 자동차용 실(seal)에 이르기까지, 경직성이 실패하는 응용 분야에서 TPU는 새로운 가능성을 열어줍니다.
TPU란?
TPU는 고무의 탄력성과 플라스틱의 프린트성을 결합한 유연한 열가소성 엘라스토머(TPE)입니다. 경질 필라멘트와 달리 TPU는 파손되기 전까지 원래 길이의 500% 까지 늘어날 수 있어, 구부릴 수 있고 충격에 강한 부품에 이상적입니다. 마모, 오일 및 저온에 대한 내구성은 산업 및 소비자 응용 분야에서의 역할을 더욱 확고히 합니다.
TPU의 부드러움은 사용되는 소재의 쇼어 경도와 모델에 사용된 인필 비율에 따라 달라집니다. 낮은 쇼어 경도 = 더 부드러운 소재입니다.
TPU 프린팅: 기법 및 팁
TPU의 유연성은 표준 프린팅 작업흐름의 조정을 요구합니다. 초보자에게는 도전적일 수 있지만, 특성을 익히면 탁월한 결과를 얻을 수 있습니다.
최적 설정
노즐 온도: 210–250°C (브랜드에 따라 다름; 230°C에서 시작하세요).
베드 온도: 40–60°C (히팅 베드는 접착력을 향상시킵니다).
프린트 속도: 15–40 mm/s (더 느린 속도가 필라멘트 버클링을 방지합니다. 특히 더 부드러운 TPU일수록 중요합니다)
리트랙션: 막힘을 방지하기 위해 최소화(1–2 mm, 10–20 mm/s).
레이어 높이: 더 나은 레이어 접착을 위해 0.2–0.3 mm.
하드웨어 권장사항
익스트루더: 필라멘트 경로 마찰을 줄이기 위해 보덴(Bowden) 시스템보다 다이렉트 드라이브 시스템이 더 우수합니다.
빌드 플레이트: PEI 시트, 페인터 테이프 또는 접착 코팅된 유리가 첫 레이어의 그립을 향상시킵니다.
쿨링 팬: 디테일과 레이어 결속의 균형을 위해 20–50%.
일반적인 문제
스트링잉/오징: TPU의 탄력성은 미세한 섬유를 유발합니다; 리트랙션을 줄이고 이동 속도를 늦추세요.
습기 민감성: 필라멘트를 건조 박스에 보관하고 버블 방지를 위해 50°C에서 24시간 사전 건조하세요.
베드 접착: 과도한 접착은 표면을 손상시킬 수 있으니 글루스틱을 릴리스제로 사용하세요.
TPU의 장점
탄력성: 파손 없이 길이의 최대 5배까지 늘어나며, 실(seal), 그립 및 웨어러블 기술에 이상적입니다.
내구성: 마모, 오일, 연료 및 충격에 강해 가혹한 환경에서 경질 플라스틱보다 우수합니다.
충격 흡수: 자동차 마운트, 보철물 및 스포츠 장비의 진동을 완화합니다.
화학 저항성: 산업용 용제와 자외선 노출을 견디며, 야외 사용에 적합합니다.
맞춤형 유연성: 부품 성능을 맞추려면 인필 밀도를 조정하세요(부드러움을 위해 10–20%, 강성을 위해 50–100%).
TPU의 한계
프린트 복잡성: 느린 속도, 정밀한 리트랙션 및 습기 관리를 요구합니다. 지지 구조물은 제거하기 매우 어려운 경우가 많습니다.
후처리: 마모 저항성 때문에 샌딩이나 표면 정리가 어렵고 트리밍이나 텀블링에 제한됩니다.
식품 안전 아님: 인증 없이는 주방용품에 적합하지 않습니다.
하드웨어 요구사항: 보덴 익스트루더는 어려움을 겪을 수 있으며 다이렉트 드라이브 시스템이 선호됩니다.
TPU vs. 기타 유연 필라멘트
탄력성
높음
더 높음
극단적
내구성
우수
보통
보통
프린트성
보통
도전적
프린트 불가
화학 저항성
높음
보통
높음
TPU의 응용 분야
소비재: 휴대폰 케이스, 시계줄, 신발 밑창 및 맞춤형 그립.
자동차: 실, 개스킷, 진동 완화 마운트 및 호스 커넥터.
산업: 컨베이어 벨트, 구동 부품 및 비마킹 툴 커버.
헬스케어: 보철물, 정형용 깔창 및 유연한 튜빙.
항공우주: 충격 흡수 패드 및 보호 하우징.
TPU를 프린트하기 위한 요구사항
이는 사용되는 TPU의 특정 혼합에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 말하면—부드러운 버전의 TPU를 프린트할 때는 다이렉트 익스트루더가 필요합니다. 또한 느린 인쇄 속도가 요구되며, 240°C 이상에서 프린트할 경우 올-메탈 핫엔드가 필요합니다.
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