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I filamenti flessibili permettono di realizzare oggetti che con PLA o PETG semplicemente non si possono stampare: guarnizioni morbide, cappucci elastici, piedini ammortizzanti, angoli protettivi, grip, cinghie, passacavi o componenti che devono piegarsi invece di rompersi. Allo stesso tempo, però, non si comportano come una normale plastica rigida. Nell'estrusore si comprimono, tendono ad assorbire umidità, non tollerano bene movimenti troppo rapidi e, con impostazioni errate, possono intasare l'hotend o avvolgersi attorno agli ingranaggi di alimentazione.
La cosa più importante è scegliere il tipo e la durezza corretti. La dicitura TPE o TPU sulla bobina, da sola, non dice tutto. Per la stampa sono spesso più importanti il valore Shore A, la struttura dell'estrusore e la lentezza e uniformità con cui si spinge il materiale verso l'ugello.
Il TPE è un gruppo più ampio di elastomeri termoplastici. Sono materiali che si comportano come la gomma, ma che quando vengono riscaldati possono essere lavorati in modo simile ai normali termoplastici. Il TPU è un sottotipo più specifico di TPE, più precisamente un poliuretano termoplastico.
In pratica vale una regola semplice: ogni TPU appartiene alla famiglia dei TPE, ma non ogni TPE è un TPU. Il filamento venduto come TPE è spesso più morbido, elastico e gommoso. Il filamento venduto come TPU è solitamente più rigido, più resistente all'abrasione e leggermente più facile da stampare.
Per questo, per il primo tentativo con un materiale flessibile conviene iniziare con TPU 95A o 98A. Rimane elastico, ma l'estrusore riesce a spingerlo molto meglio rispetto ai materiali molto morbidi intorno a 80A o inferiori.
Shore A descrive quanto facilmente il materiale viene improntato. Più basso è il numero, più il componente è morbido e gommoso. Più alto è il numero, più il filamento è rigido e facile da stampare.
| Durezza | Sensazione al tatto | Stampabilità | Utilizzo tipico |
|---|---|---|---|
| 98A | quasi semirigido | il più semplice | cappucci, componenti protettivi, piedini ammortizzanti |
| 95A | elastico, ma comunque ben guidato | buona scelta per iniziare | custodie, passacavi, supporti, componenti meccanici più morbidi |
| 90A | decisamente gommoso | richiede una stampa più lenta | grip, battute morbide, guarnizioni |
| 85A | molto elastico | idealmente direct drive | cinghie, manicotti morbidi, componenti ergonomici |
| 80A e inferiori | gomma molto morbida | difficile | applicazioni speciali morbide, componenti sperimentali |
Se il vostro obiettivo principale è un componente funzionale resistente, scegliete preferibilmente TPU 95A. Se desiderate una presa morbida, una guarnizione o un componente che debba deformarsi notevolmente, il TPE o un TPU più morbido sono scelte sensate. Tenete però presente che un materiale più morbido richiederà una velocità inferiore, retrazioni più brevi e un percorso del filamento meglio guidato.
Il TPU è la scelta migliore quando il componente deve sopportare piegamenti ripetuti, sfregamenti, urti o il normale utilizzo quotidiano. È adatto per angoli protettivi, piedini per macchinari, tappetini, custodie, passacavi, supporti elastici, copribordi e componenti da officina. Mantiene una migliore stabilità dimensionale e perdona meglio le impostazioni imprecise della stampante.
Scegliete il TPE quando la priorità è il tocco morbido, il comfort e l'elevata elasticità. È indicato per grip, manicotti, guarnizioni semplici, battute morbide, cinghie o componenti che devono ricordare più la gomma che la plastica. I punti deboli sono solitamente la minore precisione, la stampa più lenta e la maggiore sensibilità alla guida del filamento.
Per la scelta in un e-shop è utile porre al cliente tre domande: il componente deve essere soprattutto resistente o soprattutto morbido? Deve piegarsi poco o molto? Stampa con un direct drive o con un Bowden? Le risposte spesso portano a una decisione più rapidamente del semplice nome del materiale.
Il funzionamento migliore si ottiene con un estrusore direct drive, perché il filamento percorre una distanza breve dagli ingranaggi di alimentazione all'ugello. Il materiale morbido si attorciglia meno, si flette meno nel tubo Bowden e la risposta alle retrazioni è più prevedibile.
Una stampante Bowden non è automaticamente esclusa, ma attenetevi a un TPU 95A o 98A più rigido, riducete la velocità e non esagerate con le retrazioni. Più lungo e poco guidato è il percorso del filamento, maggiore è il rischio che il materiale si comprima nel tubo come una molla e che il flusso inizi a oscillare.
Con qualsiasi stampante è utile:
Consideratele un profilo di partenza, non una verità universale. Ogni marca e ogni stampante possono richiedere piccole regolazioni.
| Impostazione | Inizio consigliato |
|---|---|
| Temperatura dell'ugello | 220 a 240 °C |
| Temperatura del piano | 40 a 60 °C, su alcune superfici anche senza riscaldamento |
| Velocità delle pareti esterne | 15 a 25 mm/s |
| Velocità del riempimento | 20 a 35 mm/s |
| Portata volumetrica massima | circa 1,5 a 3 mm3/s in base alla durezza e all'hotend |
| Altezza dello strato | 0,2 mm come inizio sicuro |
| Retrazione direct drive | 0,2 a 1 mm |
| Retrazione Bowden | il valore funzionale più basso possibile, spesso 1 a 3 mm |
| Ventola | bassa o media, in base agli sbalzi e all'adesione degli strati |
| Brim | adatto per componenti stretti, alti o morbidi |
Con TPE e TPU 85A più morbidi, iniziate ancora più lentamente. Una velocità di 10 a 20 mm/s non è un errore, ma spesso fa la differenza tra una stampa stabile e un filamento inceppato.
I filamenti flessibili sono igroscopici. Assorbono l'umidità dall'aria e durante la stampa si comportano in modo instabile. I sintomi tipici sono crepitii nell'ugello, bolle sulla superficie, macchie opache, stringing eccessivo e una minore resistenza tra gli strati.
Conviene essiccare una bobina nuova prima di una stampa importante, anche se era sigillata. Per la maggior parte dei TPU, un punto di partenza indicativo sicuro è 50 a 60 °C per 4 a 8 ore. Controllate comunque sempre le raccomandazioni del produttore per il filamento specifico, perché alcune miscele tollerano temperature maggiori e altre minori. Dopo l'essiccazione, conservate la bobina in una scatola chiusa con gel di silice. Per le stampe più lunghe è utile stampare direttamente da una dry box.
TPU e TPE spesso aderiscono al piano fin troppo bene. Su PEI liscio, vetro o superfici con un'adesione simile, può essere meglio applicare un sottile strato di colla non per migliorare l'adesione, ma come strato di separazione. In questo modo il componente si rimuove più facilmente e si riduce il rischio di danneggiare la superficie di stampa.
Il primo strato deve essere più lento e appoggiato delicatamente, non schiacciato. Un ugello troppo basso aumenta la pressione nell'hotend, causando rapidamente sottoestrusione o inceppamenti nell'estrusore con i materiali flessibili. Se con il PLA vi piace un primo strato molto schiacciato, con il TPU riducete leggermente la pressione.
Per i componenti piccoli di solito è sufficiente uno skirt. Per componenti alti e stretti, guarnizioni sottili o oggetti con una superficie di contatto ridotta, aggiungete un brim. Usate il raft solo eccezionalmente, perché le strutture di supporto flessibili sono più difficili da rimuovere rispetto a quelle dei materiali rigidi.
Per prima cosa impostate una velocità bassa e un flusso stabile. Nelle moderne stampanti veloci non basta ridurre la velocità solo nei campi visibili. Controllate anche la portata volumetrica massima del materiale. Se è troppo alta, lo slicer potrebbe continuare a pianificare in alcuni tratti una quantità di materiale superiore a quella che il filamento riesce a fornire stabilmente.
Mantenete basse le retrazioni. Durante la retrazione il filamento flessibile si allunga e si comprime, quindi una retrazione lunga potrebbe non eliminare lo stringing e aumentare invece il rischio di intasamento. Iniziate con un valore ridotto, provate una torre o un semplice modello con due colonne e regolate per piccoli incrementi.
Riducete anche l'accelerazione e il jerk. I cambiamenti bruschi di movimento possono causare oscillazioni della pressione nell'ugello e angoli peggiori. Per una superficie più bella, spesso una stampa lenta e costante aiuta più di una regolazione aggressiva delle retrazioni.
Il numero di pareti e il riempimento modificano direttamente l'elasticità finale. Più perimetri, più strati superiori e inferiori e un riempimento più denso creano un componente più rigido. Se desiderate un componente morbido, provate con due pareti, un riempimento più basso e un motivo che consenta la deformazione. Se volete un tappetino o una battuta resistente, aumentate pareti e riempimento.
| Problema | Causa probabile | Cosa provare |
|---|---|---|
| Il filamento si avvolge sugli ingranaggi | pressione eccessiva, velocità elevata, materiale morbido | allentare la pressione, rallentare, controllare la guida del filamento |
| Sottoestrusione dopo alcuni minuti | flusso eccessivo o resistenza nell'hotend | aumentare la temperatura di 5 °C, ridurre la velocità, pulire l'ugello |
| Molti fili tra le parti | filamento umido o retrazione non corretta | essiccare la bobina, ridurre la temperatura, regolare le retrazioni per piccoli incrementi |
| Il componente non si stacca dal piano | il TPU si è incollato troppo saldamente | la prossima volta usare uno strato di separazione e lasciare raffreddare il piano |
| La superficie presenta bolle | umidità nel materiale | essiccare il filamento e conservarlo in un luogo asciutto |
| Il componente è troppo rigido | troppe pareti o troppo riempimento | ridurre il numero di perimetri, diminuire il riempimento, scegliere uno Shore più morbido |
| Il componente è troppo morbido | poco materiale nella struttura | aggiungere pareti, aumentare il riempimento, scegliere un TPU più rigido |
Con i materiali elastici non pensate solo al materiale, ma anche alla geometria. Una parete sottile in TPU 95A può essere piacevolmente morbida, mentre un blocco massiccio dello stesso materiale sarà sorprendentemente rigido. Al contrario, un TPE morbido con un riempimento elevato può essere funzionale, ma difficile da stampare.
Per le guarnizioni usate profili semplici, una larghezza sufficiente e bordi piuttosto arrotondati. Per i piedini ammortizzanti sono efficaci cavità, reticoli o un riempimento più basso, in modo che il componente abbia spazio per flettersi. Per i cappucci protettivi aggiungete smussi ai bordi e non esagerate con i dettagli a incastro precisi, perché il materiale flessibile non offre una risposta altrettanto netta di PETG o ABS.
Pianificate con attenzione i supporti. I supporti flessibili sono più difficili da rimuovere e possono danneggiare la superficie. Quando possibile, ruotate il modello in modo da stamparlo senza supporti oppure aggiungete elementi di rottura personalizzati con un gioco maggiore.
Per la maggior parte degli utenti, il TPU è il miglior punto di ingresso nel mondo dei filamenti flessibili. Le durezze 95A e 98A offrono un buon equilibrio tra elasticità, resistenza e stampabilità. Il TPE e i TPU più morbidi sono indicati quando serve una sensazione davvero gommosa, una presa morbida o una deformazione significativa, ma richiedono una stampa più lenta e una stampante preparata meglio.
Di solito il risultato non dipende da un singolo valore segreto nello slicer, ma dalla somma delle basi: filamento asciutto, percorso breve e scorrevole verso l'ugello, velocità ridotta, temperatura adeguata, retrazione minima e progettazione appropriata del modello. Se tenete sotto controllo questi aspetti, i materiali flessibili passano da specialità impegnativa a strumento pratico per componenti che devono flettersi, ammortizzare e durare.
