TPU Filament Nedir? Esnek Baskı, 95A ve Baskı Ayarları

TPU filament, kauçuk gibi esneyen ve bırakınca eski hâline dönen bir 3D yazıcı malzemesidir. Termoplastik poliüretan olarak da bilinir. Telefon kılıfı, conta, tampon ve kaymaz taban gibi bükülmesi gereken parçalar için kullanılır. En yaygın sertlik derecesi Shore 95A'dır; bu, esnek ama formunu iyi koruyan bir sertlik demektir. Bu yazıda TPU filament nedir, 95A ne anlama gelir, hangi ayarlarla basılır ve TPU ile neler yapılır, sırayla anlatıyoruz.

TPU filament nedir?

TPU, Thermoplastic Polyurethane yani termoplastik poliüretan ifadesinin kısaltmasıdır. Termoplastik elastomer (TPE) ailesinin bir üyesidir. Elastomer, gerildiğinde uzayan ve bırakıldığında eski boyuna dönen malzeme demektir.

TPU'yu diğer filamentlerden ayıran şey bu esnekliktir. PLA ve PETG gibi malzemeler sert parçalar verirken TPU bükülür, ezilir, gerilir ve yeniden şeklini alır.

TPE ile TPU sık karıştırılır. TPE daha geniş bir malzeme ailesidir ve genelde daha yumuşaktır. TPU ise bu ailenin daha sert, aşınmaya daha dayanıklı ve basması daha kolay bir türüdür. 3D baskıda en yaygın esnek filament TPU'dur.

Shore 95A ne demek?

TPU makaralarında 95A, 90A, 85A gibi değerler görürsün. Bu değer Shore sertliğidir. Shore ölçeği, malzemenin bir ucun baskısına ne kadar direndiğini ölçer.

• A ölçeği yumuşak ve esnek malzemeler için kullanılır.
• Sayı büyüdükçe malzeme sertleşir.

Kabaca şöyle düşünebilirsin:

• 95A: Esnek ama formunu iyi koruyan sertlik. Elle bükülür ama kendi ağırlığıyla sarkmaz. 3D baskıda en yaygın ve basması en kolay TPU türüdür.
• 90A ve 85A: Daha yumuşak, daha kolay bükülür. Basması zorlaşır çünkü tel ekstrüderin içinde daha kolay ezilir ve bükülür.

Yeni başlıyorsan 95A ile başlamak en sorunsuz yoldur. Daha yumuşak bir parça gerekiyorsa sertliği düşürmek yerine önce duvar sayısı ve doluluk oranıyla oynamayı dene. Az doluluk oranıyla basılan 95A parça, tam dolu basılan parçadan belirgin şekilde daha yumuşak hissettirir.

TPU filament özellikleri

• Esneklik: Bükülür, gerilir, ezilir ve geri döner.
• Aşınma dayanımı: Sürtünmeye karşı dayanıklıdır. Tekerlek kaplaması ve kaymaz tabanda bu yüzden tercih edilir.
• Darbe emme: Darbeyi yutar; tampon ve koruyucu olarak işe yarar.
• Katman yapışması: Katmanlar birbirine çok iyi kaynar. TPU parçalar katman çizgisinden kolay ayrılmaz.
• Yağ ve gres dayanımı: Birçok yağa karşı dirençlidir.

Zayıf yanları:

• Yavaş baskı: Hızlı basılmaz, baskı süresi uzar.
• İpliklenme: Nozuldan ince iplikler çekmeye yatkındır.
• Nem: Nem çeker. Nemli TPU baskıda köpürür ve yüzeyi pürüzlü olur.
• Hassas ölçü: Esnediği için sıkı geçme parçalarda ölçü tutturmak zordur.

TPU baskı ayarları

95A TPU için genel başlangıç aralıkları aşağıdadır. Değerler markaya göre değişir; üreticinin etiketindeki değer esas alınır.

En önemli ayar hızdır. TPU, ekstrüder tarafından itilen esnek bir tel olduğu için hızlı baskıda tel bükülür, ekstrüderin içinde sıkışır ve akış kesilir.

Direct drive mı, Bowden mı?

Ekstrüderin yeri TPU baskısını doğrudan etkiler.

• Direct drive: Ekstrüder sıcak ucun hemen üstündedir. Tel kısa bir yol gider ve bükülecek yeri yoktur. TPU için en uygun yapıdır.
• Bowden: Ekstrüder yazıcının gövdesindedir; tel uzun bir boru içinden sıcak uca itilir. Esnek tel bu boruda yay gibi sıkışır. 95A TPU Bowden yazıcıda basılabilir ama çok yavaş hız ve çok kısa geri çekme gerekir. Daha yumuşak TPU'lar Bowden'da genelde başarısız olur.

Yazıcı türleri ve parçaları hakkında daha fazla bilgi için 3D yazıcı nedir yazısına bakabilirsin.

TPU basarken sık yaşanan sorunlar

Tel ekstrüderde sıkışıyor: Hızı düşür. Geri çekmeyi azalt ya da kapat. Ekstrüder dişlisinin baskısını üreticinin önerisine göre ayarla.

İplik iplik basıyor: Sıcaklığı birkaç derece düşür, filamenti kurut, boşluk hareketlerini (travel) parçanın üstünden geçecek şekilde ayarla.

Yüzey köpüklü ve çıtırdıyor: Filament nemlidir. TPU'yu basmadan önce kurutmak çoğu zaman gerekir. Yöntemler filament nasıl kurutulur yazısında.

Parça tablaya fazla yapışıyor: TPU bazı tabla yüzeylerine çok sıkı yapışır. Üretici önerirse ayırıcı olarak ince bir yapıştırıcı katman kullanılabilir.

TPU parçaları tasarlarken dikkat edilecekler

TPU ile iyi sonuç almak yalnızca baskı ayarına bağlı değildir. Parçanın tasarımı ve dilimleme ayarları da sertliği ve dayanımı belirler.

Doluluk oranı sertliği değiştirir. Aynı 95A filamentle basılan iki parça, doluluk oranına göre çok farklı hissettirir. Düşük doluluk oranı ve az duvar sayısı yumuşak, kolay ezilen bir parça verir. Yüksek doluluk ve çok duvar ise sert, tok bir parça verir. Doluluk deseni de etkilidir; bazı desenler her yöne eşit esnerken bazıları bir yönde daha sert kalır. Ayrıntılar için katman yüksekliği ve doluluk oranı yazısına bakabilirsin.

Duvar kalınlığı esnekliği belirler. Kılıf gibi ince parçalarda duvar kalınlığı birkaç milimetreden az tutulur. Çok kalın duvar parçayı esnemez hâle getirir.

Ölçüye pay bırak. TPU esnediği için sıkı geçme parçalarda biraz dar tasarlanabilir; parça gerilerek yerine oturur. Sert bir parçaya takılacak TPU kılıfın ölçüsü genelde birkaç onda bir milimetre küçük tutulur. Doğru payı bulmak için küçük bir deneme parçası basmak en güvenli yoldur.

Desteklerden kaçın. TPU desteklere çok iyi yapışır ve destek sökmek zordur. Parçayı destek gerektirmeyecek bir yönde basmak ya da tasarımı buna göre düzenlemek işini kolaylaştırır. Destek yapıları hakkında daha fazlası destek yapıları yazısında.

Sert ve esnek birlikte. Çok malzemeli yazıcılarda sert bir PLA gövde ile esnek bir TPU tutamak aynı baskıda birleştirilebilir. İki malzemenin birbirine iyi yapışıp yapışmadığı markaya göre değişir; önce küçük bir deneme yapmak gerekir.

TPU ile neler yapılır?

TPU, esneklik ya da darbe emme gereken her yerde işe yarar:

• Telefon ve tablet kılıfları
• Conta, O-ring ve sızdırmazlık parçaları
• Kablo koruyucuları ve kablo düzenleyiciler
• Tekerlek kaplamaları ve kaymaz ayaklar
• Mobilya altı keçeleri ve tamponlar
• Saat kayışları ve bileklikler
• Sıkıştırılabilir fidget oyuncakları
• Spor ekipmanı koruyucuları

Masa düzenleyicilerine kaymaz taban eklemek ya da sert bir parçaya yumuşak bir tutamak takmak da yaygın kullanımlardır. Benzer ürünlere masa ve düzen ile oyun ve fidget kategorilerinde göz atabilirsin.

Daha fazla fikir için 3D yazıcı ile neler yapılır yazısı iyi bir başlangıç.

TPU ile diğer filamentlerin farkı

• PLA: Sert ve kolay basılır. Bükülmez, darbede çatlayabilir.
• PETG: Sert ama biraz esnek. Darbeye PLA'dan dayanıklı. Gerçek anlamda esnek değildir.
• ABS: Sert ve ısıya dayanıklı. Esnek değildir. Ayrıntılar ABS filament nedir yazısında.
• TPU: Gerçek anlamda esnek tek yaygın filament. Yavaş basılır.

Dört malzemenin yan yana karşılaştırması için PLA, PETG, ABS ve TPU karşılaştırması yazısına bakabilirsin.

Esnek bir parçaya ihtiyacın varsa ama yazıcın yoksa, ölçüleri ve kullanım yerini anlatarak özel sipariş formu üzerinden bize yazabilirsin.

Özet

TPU, termoplastik poliüretandan üretilen esnek bir filamenttir. Shore 95A en yaygın ve basması en kolay sertliktir. Yavaş hız (20-40 mm/s), kısa geri çekme ve mümkünse direct drive ekstrüder ister. Nem çektiği için basmadan önce kurutulması iyi olur. Kılıf, conta, tampon, kaymaz taban ve esnek oyuncaklar için en uygun malzemedir.