TPU

也称为热塑性聚氨酯

热塑性聚氨酯（TPU）以其橡胶般的柔韧性和工业级的耐用性革新了3D打印。TPU以其抗冲击、耐化学性和可拉伸性而闻名，是在不牺牲强度的情况下需要弹性的功能性零件的首选耗材。从定制手机壳到汽车密封件，TPU开启了刚性材料无法胜任的应用场景。

PolyFlex™ TPU90 被用作遥控车的保险杠

什么是 TPU？

TPU 是一种柔性热塑性弹性体（TPE），将橡胶的弹性与塑料的可打印性结合在一起。与刚性耗材不同，TPU 可以拉伸至 500% 其原始长度的百分比后断裂，使其非常适合可弯曲、抗冲击的组件。其对磨损、油类和低温的耐久性进一步确立了其在工业和消费应用中的地位。

TPU 的软硬程度取决于所用材料的肖氏硬度以及模型使用的填充百分比。肖氏硬度越低 = 材料越软。

使用 TPU 打印：技巧与建议

TPU 的柔性需要对标准打印流程进行调整。对初学者来说具有挑战性，但掌握其特性后可获得无与伦比的效果。

最佳设置

• 喷嘴温度：210–250°C（因品牌而异；建议从230°C开始）。

• 热床温度：40–60°C（加热床可提高附着力）。

• 打印速度：15–40 mm/s（较慢的速度可防止耗材弯曲。对更软的 TPU 尤其适用）

• 回抽（退料）：最小量（1–2 mm，速度 10–20 mm/s）以避免堵塞。

• 层高：0.2–0.3 mm 以获得更好的层间粘结。

硬件建议

• 挤出机：直驱系统优于 Bowden 结构，减少耗材路径摩擦。

• 打印平台：PEI 板、刮画胶带或涂胶玻璃能增强首层附着力。

• 冷却风扇：20–50% 以平衡细节与层间粘结。

常见挑战

• 拉丝/溢出：TPU 的弹性会产生细小“毛丝”；减小回抽并降低移动速度可改善。

• 对湿度敏感：将耗材存放在干燥箱中，并在50°C预烘24小时以防气泡形成。

• 平台附着：过度粘附可能损坏表面；可使用固体胶棒作为释放剂。

TPU 的优点

1. 弹性：可在不断裂的情况下拉伸至原长的5倍，适用于密封件、握把和可穿戴技术。

2. 耐用性：抗磨损、抗油、耐燃料和抗冲击，在恶劣环境中优于刚性塑料。

3. 减震：可缓冲振动，适用于汽车支架、义肢和运动器材。

4. 耐化学性：可耐工业溶剂和紫外线照射，适合户外使用。

5. 可定制的柔性：通过调整填充密度（10–20% 获取柔软，50–100% 获取刚性）来定制零件性能。

TPU 的局限性

1. 打印复杂性：需要较慢速度、精确的回抽和湿度管理。支撑结构通常很难拆除。

2. 后处理：由于耐磨性，难以打磨或抛光；通常只能进行修剪或滚筒抛光处理。

3. 非食品安全：未经认证不适合用于厨房用具。

4. 硬件要求：Bowden 挤出机可能存在困难；优先使用直驱系统。

TPU 与其他柔性耗材比较

属性	TPU	TPE	硅胶
弹性	高	更高	极端
耐用性	优秀	中等	中等
可打印性	中等	具有挑战性	不可打印
耐化学性	高	中等	高

TPU 的应用

• 消费品：手机壳、表带、鞋底和定制握把。

• 汽车：密封件、垫圈、减振支架和软管连接件。

• 工业：输送带、驱动组件和防刮工具罩。

• 医疗保健：义肢、矫形鞋垫和柔性管道。

• 航空航天：减震垫和保护外壳。

打印 TPU 的要求

这取决于所使用的特定 TPU 配方。一般而言——在打印软质 TPU 时——需要直驱挤出机。还需要较慢的打印速度，如果打印温度高于240°C，则需要全金属热端。