TPU

也称为热塑性聚氨酯

热塑性聚氨酯（TPU）以其类橡胶的柔韧性和工业级耐用性，彻底改变了3D打印。TPU以其吸震性、耐化学性和可拉伸性而著称，是需要弹性且不牺牲强度的功能性零件的首选耗材。从定制手机壳到汽车密封件，TPU在刚性材料无法胜任的应用中发挥作用。

PolyFlex™ TPU90 用作遥控车保险杠

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相结合。与刚性耗材不同，TPU 在断裂前可以拉伸到其原始长度的 500% ，使其非常适合可弯曲、抗冲击的部件。它对磨损、油类和低温的耐久性进一步巩固了其在工业和消费领域的作用。

TPU 的软硬程度取决于所使用材料的肖氏硬度以及模型使用的填充百分比。较低的肖氏硬度 = 材料更软。

TPU 打印：技术与技巧

TPU 的柔性需要对标准打印流程进行调整。对于初学者来说虽然具有挑战性，但掌握其特性能带来无与伦比的结果。

最佳设置

• 喷嘴温度：210–250°C（因品牌而异；从230°C开始尝试）。

• 床温：40–60°C（加热床可改善附着力）。

• 打印速度：15–40 mm/s（较慢的速度可防止耗材弯折。对较软的TPU选项尤其如此）

• 回抽设置：最小（1–2 mm，速度10–20 mm/s）以避免堵塞。

• 层高：0.2–0.3 mm，以获得更好的层间附着力。

硬件建议

• 挤出机：直驱系统优于 Bowden 结构，可减少耗材路径摩擦。

• 平台：PEI 片、绘画胶带或带粘性涂层的玻璃可增强首层抓附力。

• 冷却风扇：20–50%，在细节与层间结合间取得平衡。

常见挑战

• 拉丝/流淌：TPU 的弹性会导致细小毛丝；减少回抽并放慢行程速度。

• 吸湿敏感性：将耗材存放在干燥箱中，并在50°C下预先烘干24小时以防气泡产生。

• 床面附着：过度粘附可能会损坏表面；使用固体胶棒作为释放剂。

TPU 的优点

1. 弹性：可伸展至原长的5倍而不断裂，适合密封件、握把和可穿戴技术。

2. 耐用性：耐磨、耐油、耐燃料和抗冲击，在恶劣环境中优于刚性塑料。

3. 抗震吸能：可减缓振动，适用于汽车支架、假肢和运动器材。

4. 耐化学性：能耐受工业溶剂和紫外线照射，适合户外使用。

5. 可定制的柔韧性：通过调整填充密度（软性使用10–20%，刚性使用50–100%）来定制零件性能。

TPU 的局限性

1. 打印复杂性：需要慢速、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；通常仅限修边或滚桶处理。

3. 非食品安全：未经认证不适用于厨房用具。

4. 硬件要求：Bowden 挤出机可能困难重重；优先使用直驱系统。

TPU 与其他柔性耗材比较

属性	TPU	TPE	硅橡胶
弹性	高	更高	极高
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、驱动部件和不留痕的工具罩。

• 医疗：假肢、矫形鞋垫和柔性导管。

• 航空航天：抗震垫和防护外壳。

打印 TPU 的要求

这取决于所使用的具体 TPU 配方。一般来说——当打印较软的 TPU 时——需要直驱挤出机。还需要更慢的打印速度，如果打印温度超过240°C，则需要全金属热端。