Scrivo questo brevissimo articolo solo per chiarire una volta per tutte le differenze, ma anche le similitudini, tra TPE e TPU.
Se stai iniziando ora ad utilizzare filamenti flessibili con la stampa 3D probabilmente ti sei chiesto che differenza c’è tra TPE e TPU? Ma partiamo al contrario, dalle similitudini.
Similitudini tra materiale TPE e materiale TPU
Questi 2 materiali, pur avendo proprietà diverse che li differenziano sono spesso confusi, come mai? Probabilmente perchè hanno più punti in comune che differenze, e vorrei proprio partire da qui.
Innanzitutto, diciamo l’ovvietà, sono 2 filamenti flessibili, sono generalmente considerati sicuri, poichè non contengono materie prime tossiche. Sia il materiale plastico TPE che il materiale plastico TPU presentano particolari difficoltà nell’adesione al piatto, aiutata dalla loro natura morbida. Sono composti da molecole plastiche unite a gomma, ciò significa che compongono stampe molto durature, sia nel tempo sia all’usura.
È possibile stampare entrambi i filamenti tra 230 ° C e 240 ° C, con un letto riscaldato intorno ai 50-70 ° C. Le densità sono quasi identiche e si aggirano intorno ai 1.20g/cm3. Infine entrambi sono utilizzati per creare oggetti che devono piegarsi o flettersi per adattarsi al loro ambiente, quindi cinture, cover ecc (lo vedemo dopo)
Differenze tra TPE e TPU
Breve introduzione alla Gomma TPE
Il TPE è un elastomero termoplastico, parolona che sta a significare che è composto da un mix di plastica e gomma. E questa composizione ci permette di stampare questo materiale.
“Ci avete mai pensato? Perchè non stampare direttamente la Gomma? Non sarebbe più semplice?
La gomma quando viene prodotta subisce un processo di cross-linking (vulcanizzazione) che crea un reticolo all’interno del materiale, che le conferisce la flessibilità. Questo reticolo sparisce se viene ri fuso. E’ il principio per cui se date fuoco ad un pezzo di gomma questo gocciola e quando le gocce si induriscono non sono più gommose, ma perfettamente solide!”
Mescolando la gomma con materiale termoplastico questa riesce a mantenere l’elasticità propria. Il TPE è davvero morbido, con una tipica durezza di soli Shore: 85A. Pensate che è possibile tirare una stampa fatta in TPE fino al doppio della sua lunghezza. E’ stato il primo materiale flessibile stampato dalle stampanti 3D. Ha vissuto il periodo di picco ed ora sta piano piano cedendo il passo al sostituto, il TPU.
Breve introduzione alla Gomma TPU
Il TPU è Poliuretano termo-plastico. Anche se la sua invenzione è contemporanea a quella del TPE (circa 1950) questo materiale non è stato disponibile per la stampa 3D se non in tempi recentissimi (3/4 anni). Tuttavia recentemente sta diventando molto popolare grazie alle sue proprietà. Una su tutte il fatto di essere leggermente più rigido del TPE, Shore : 94A-95A. Qualcuno lo chiama addirittura Silicone TPU
Il poliuretano termoplastico, andando ad approfondire è più resistente all’abrasione, ad oli, grassi e solventi, quindi in generale più adatto ad applicazioni industriali o pseudo tali.
Quindi, qual’è l’effettiva differenza?
Se sei un maker, l’unica differenza che fa la differenza per davvero per te è la morbidezza. Abbiamo detto che il TPE è più morbido, mentre il TPU più rigido. Questa differenza sta facendo pendere il mercato in favore del TPU.
Perchè vi chiederete? se la gomma TPU è meno morbida? Semplicemente per il fatto che il TPU è molto più facile da stampare. Da molti meno problemi poichè ha un comportamento più simile ai normali filamenti in bobina. Non è escluso che ci si trovi a fronteggiare molti problemi stampando il materiale plastico TPE, compreso l’intasamento del nozzle frequente, la sottoestrusione e l’arrotolamento del filamento sulla puleggia del motore spingifilo!
Differenze nella stampa 3D:
Oltre alla differenza di temperatura, che varia da produttore a produttore, dovremo affrontare la stampa diversamente sotto questi aspetti:
- Estrusore: è possibile stampare TPU con Bowden o Diretto, mentre la resina TPE è stampabile solamente con estrusore diretto
- Velocità: il TPU sopporta velocità fino a 35 o 40 mm/s in stampa. Questa velocità diventa 15 mm/s quando stampiamo TPE.
- Ritrazioni: assolutamente vietate con il TPE, il TPU più rigido può sopportare qualche minima ritrazione, impostando l’infill corretto e preferibilmente con estrusore diretto.
Se state iniziando e volete capire come stampare: GUIDA – Come stampare i filamenti flessibili
Perchè dovrei voler stampare con i materiali flessibili? Che vantaggio ne posso avere a stampare in TPU?
Dovreste prendere in considerazione i materiali flessibili perchè aumentereste di molto gli oggetti realizzabili e i campi di applicazione. Potreste stamparvi una cintura, il cinturino dell’orologio, il portafoglio, tappi. Ma anche Pneumatici per i modelli e modelli radiocomandati, piedini per i mobili, ruote per le stampanti, elastici per capelli e potrei continuare all’infinito!
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