TPU là gì?

TPU 85A và TPU 90A là hai cấp độ cứng khác nhau của sợi polyurethane nhiệt dẻo (TPU).

1. Độ cứng : Độ cứng của TPU thường được đo bằng thang đo độ cứng Shore A. 85A và 90A thể hiện mức độ cứng của hai vật liệu này, trong đó 90A cứng hơn 85A.
2. Độ đàn hồi và tính linh hoạt : Các vật liệu này có thể được kéo giãn và uốn cong trong phạm vi rộng mà không bị gãy, thể hiện khả năng phục hồi mạnh mẽ. Đặc tính này làm cho TPU 85A và TPU 90A vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi độ đàn hồi và tính linh hoạt.
3. Khả năng chống mài mòn : Vật liệu TPU có khả năng chống mài mòn tốt, duy trì hiệu suất ổn định trong thời gian sử dụng dài.

Về ứng dụng, TPU 85A và TPU 90A có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm đòi hỏi độ đàn hồi và khả năng chống mài mòn, chẳng hạn như đế giày và các bộ phận của thiết bị thể thao. Chúng cũng thích hợp để làm phụ kiện cho các sản phẩm điện tử như ốp điện thoại và dây đeo đồng hồ thông minh. Nhìn chung, hai loại vật liệu polyurethane nhiệt dẻo này có đặc tính tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi. Độ cứng khác nhau của chúng cho phép đáp ứng nhu cầu của nhiều tình huống ứng dụng khác nhau.

Chuẩn bị sợi nhựa in

Môi trường bảo quản sợi nhựa 

Sợi TPU có tính hút ẩm (nghĩa là chúng hấp thụ hơi ẩm) và độ ẩm có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng in. Để khắc phục vấn đề này, nên bảo quản sợi trong môi trường có độ ẩm dưới 20% RH. Sử dụng hộp đựng và cho thêm chất hút ẩm vào bên trong; tốt nhất là chọn chất hút ẩm có khả năng giữ cho sợi luôn khô ráo hiệu quả.

Sấy khô TPU

Khi sợi TPU hấp thụ độ ẩm và cho chất lượng in cũng như độ bền giảm, có thể “làm mới” sợi bằng quá trình sấy khô. Nhiệt độ sấy khô được khuyến nghị cho TPU là khoảng 75℃. Theo đó, cách dễ nhất để sấy khô TPU là sử dụng máy sấy sợi chuyên dụng AMS HT hoặc các loại máy sấy sợi khác có thể đạt được nhiệt độ này trong khoảng 8 giờ.

Các lựa chọn khác bao gồm sử dụng máy in kín như H2D và sử dụng bàn nhiệt để làm nóng sợi nhựa. Đối với TPU, phương pháp này thường yêu cầu nhiệt độ bàn in từ 80-90℃. Mặc dù H2D được trang bị bộ gia nhiệt buồng in, nhưng nhiệt độ tối đa được hỗ trợ chỉ là 65℃, vì vậy vẫn nên sử dụng bàn nhiệt.

Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo trang wiki “Khuyến nghị sấy sợi in” .

⚠️ Cảnh báo! Hãy chắc chắn sử dụng cuộn dây filament làm từ vật liệu chịu nhiệt. Hãy theo dõi nhiệt độ trong quá trình sấy khô một cách cẩn thận.

Sợi TPU có xu hướng giãn nở khi bị nung nóng, điều này có thể làm biến dạng cuộn sợi. Có thể hữu ích nếu dùng một vật nặng chịu nhiệt để ấn xuống cuộn sợi TPU trong khi sấy khô. 

Chuẩn bị máy in 3D H2C

Giá đỡ cuộn nhựa cho các sản phẩm không phải AMS-TPU

Chúng tôi đặc biệt khuyên dùng giá đỡ cuộn dây cấp từ trên xuống khi in. Cách bố trí cấp từ trên xuống đảm bảo việc cấp sợi nhựa trơn tru và tăng đáng kể tỷ lệ thành công khi in TPU. Dưới đây là mẫu giá đỡ cuộn dây cấp từ trên xuống có thể in được dành cho dòng máy H2 trên MakerWorld.

(Ví dụ hình ảnh H2D bên dưới, cách lắp ráp được minh họa hoạt động cho toàn bộ dòng H2)

Đầu gia nhiệt

Để đảm bảo chất lượng in và kết quả tốt nhất với sợi nhựa TPU, chúng tôi đặc biệt khuyên bạn nên sử dụng đầu phun (hotend) hoàn toàn mới hoặc đầu phun chuyên dụng để in TPU. Lưu ý rằng TPU 85A và 90A không tương thích với đầu phun lưu lượng cao (High Flow) và đầu phun 0.2mm. Ngoài ra, TPU 85A cũng không được khuyến khích sử dụng với đầu phun 0.4mm.

Hãy đảm bảo tránh sử dụng đầu phun đã từng in các loại sợi gia cường (như sợi carbon hoặc sợi thủy tinh) để in TPU.

Tấm PEI

Sợi TPU có xu hướng bám rất tốt vào tấm PEI có bề mặt nhám đi kèm với máy in H2C. Thông thường không cần dùng keo cho TPU trên loại bàn in này. Tuy nhiên, nếu độ bám dính quá mạnh, có thể dùng keo như một lớp chắn giúp TPU dễ dàng tách khỏi bàn in hơn.

Đối với các loại bàn in khác, keo dán có thể thực sự cần thiết để ngăn ngừa các vấn đề như chất lượng lớp in đầu tiên kém hoặc thậm chí là lỗi in.

Máy in 3D

Kiểm tra xem các bánh răng đùn có sạch sẽ và không bị dính vật lạ hoặc cặn bẩn hay không. Nếu bánh răng đùn bị mòn, cần phải thay thế để tránh hiện tượng trượt sợi nhựa và đùn không đủ.

Việc theo dõi tình trạng mòn của lưỡi cắt rất quan trọng. Lưỡi cắt mòn có thể ảnh hưởng đến logic nạp TPU và dẫn đến tỷ lệ in lỗi cao hơn. Thường xuyên kiểm tra độ mòn của lưỡi cắt và thay thế nếu cần. Để biết hướng dẫn chi tiết, hãy truy cập bài viết wiki Thay thế cần gạt và lưỡi cắt sợi H2C .

Nếu đầu phun đã được sử dụng trước đó, hãy kiểm tra xem vòi phun có dòng chảy sợi nhựa trơn tru và đều đặn hay không. Điều này có thể được thực hiện bằng cách hạ bàn nhiệt và đùn vật liệu thủ công bằng giao diện màn hình của H2C. Nếu không, điều này cho thấy có sự tích tụ bên trong vòi phun, thường được giải quyết bằng phương pháp kéo nguội. Các bước chi tiết về cách thực hiện kéo nguội cho H2C có thể được tìm thấy trong bài viết wiki ” Bảo trì và làm sạch vòi phun H2C bằng phương pháp kéo nguội” .

ℹ️ Lưu ý : Không nên sử dụng TPU cho quy trình kéo nguội. Nên sử dụng PLA hoặc PETG.

Nhựa TPU dành cho AMS

Sợi nhựa Bambu Lab TPU 68D dành cho máy in 3D tự động AMS là loại sợi dẻo được thiết kế để dẫn sợi ổn định qua máy. TPU truyền thống rất mềm và có thể bị uốn cong bên trong đường dẫn sợi, điều này có thể gây tắc nghẽn. TPU 95A dành cho AMS được pha chế để đủ cứng cáp cho việc dẫn sợi ổn định trong khi vẫn tạo ra các bộ phận in dẻo. Vì vậy, bạn có thể nạp nó vào máy AMS giống như cách bạn nạp PLA hoặc PETG.

Khi in với vật liệu này, hãy chọn cấu hình TPU cho AMS trong Bambu Studio hoặc trên màn hình cảm ứng. Cấu hình này sẽ thiết lập nhiệt độ, tốc độ và cài đặt làm mát phù hợp. Quá trình in sẽ chậm hơn so với vật liệu cứng, và các lớp đầu tiên có thể trông mềm hoặc đàn hồi. Điều này là bình thường. TPU hấp thụ độ ẩm nhanh chóng. Nếu sợi nhựa không khô, bạn có thể thấy bọt khí, bề mặt thô ráp hoặc quá trình đùn không đều. Bảo quản cuộn sợi trong hộp kín có chất hút ẩm. Nếu máy AMS của bạn hỗ trợ Chế độ Khô, nó có thể giúp duy trì điều kiện bảo quản thích hợp. Cài đặt in và điều kiện bảo quản phù hợp sẽ mang lại cho bạn chất lượng TPU tốt nhất có thể.

Trong quá trình in, hãy kiểm tra xem đường dẫn sợi nhựa qua ống PTFE và vào đầu in có sạch sẽ không. Vật liệu dẻo dễ bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn gần cửa hút của đầu in, điều này có thể làm tăng ma sát.

Vật liệu TPU 95A dùng cho AMS thích hợp cho các bộ phận cần độ linh hoạt hoặc khả năng hấp thụ va đập, chẳng hạn như tay cầm, cản trước, vỏ bảo vệ hoặc các bộ phận giảm chấn rung động. Không nên sử dụng vật liệu này cho các bộ phận yêu cầu độ cứng cao hoặc dung sai chặt chẽ.

Nạp nhựa TPU 90A vào máy

Chuẩn bị nạp sợi nhựa (đối với in AMS HT hoặc in trong hộp kín):

Trước tiên, hãy đảm bảo rằng ống PTFE nối với đầu phun bên phải đã được ngắt kết nối khỏi bộ đệm sợi. Cắm đầu ống PTFE vào cổng nạp TPU chuyên dụng nằm ở phía sau của H2D.

Vui lòng đảm bảo ống PTFE không được đưa quá sâu vào cổng nạp được chỉ định. Trước tiên, bạn có thể di chuyển đầu phun ra phía sau màn hình, định vị nó ở điểm xa nhất so với cổng nạp TPU. Nếu ống PTFE được đưa vào quá sâu, hãy kéo nhẹ nó lại để điều chỉnh độ dài cho phù hợp, sau đó đẩy đầu phun trở lại. Cuối cùng, ngắt kết nối ống PTFE khỏi đầu phun bên phải.

Nếu dẫn sợi nhựa từ bình AMS HT (hoặc bình kín khác), tốt nhất nên sử dụng một đoạn ống PTFE ngắn luồn qua lỗ trên bình AMS HT hoặc bình chứa khác mà sợi nhựa sẽ chạy qua.

Nên nâng sợi nhựa lên ngang bằng với cổng nạp TPU để giảm thiểu lực cản cho đầu đùn. Bạn có thể sử dụng các mô hình in 3D để hỗ trợ điều chỉnh chiều cao.

(Ví dụ hình ảnh H2D bên dưới, cách lắp ráp được minh họa hoạt động cho toàn bộ dòng H2)

Để cấp sợi nhựa từ giá đỡ cuộn dây gắn trên cùng, như loại có bán trên MakerWorld , bạn cần tháo nắp trên để tạo đường dẫn trực tiếp nhất cho sợi nhựa xuống đầu in, bất kể nó di chuyển đến đâu trong phạm vi hoạt động. Hãy làm theo các bước chi tiết trên trang MakerWorld nếu cần.

Để cấp sợi nhựa từ giá đỡ cuộn dây gắn trên cùng, như loại có bán trên MakerWorld , bạn cần tháo nắp trên để tạo đường dẫn trực tiếp nhất cho sợi nhựa xuống đầu in, bất kể nó di chuyển đến đâu trong phạm vi hoạt động. Hãy làm theo các bước chi tiết trên trang MakerWorld nếu cần.

Quy trình nạp sợi nhựa

Nếu cấp sợi nhựa từ hộp chứa, hãy kéo sợi nhựa ra khỏi đầu ra của hộp và đẩy sợi nhựa vào ống PTFE của máy in thông qua cổng TPU cho đến khi sợi nhựa ra khỏi đầu kia của ống PTFE với độ dài đủ để cầm nắm.

Khi cấp sợi nhựa bằng giá đỡ cuộn dây phía trên, một đoạn ống PTFE ngắn chuyên dụng được sử dụng để kết nối đầu vào sợi nhựa của giá đỡ cuộn dây với đầu đùn bên phải. Trong khi ống PTFE chưa được kết nối với đầu đùn, hãy luồn sợi nhựa qua ống cho đến khi nó ra khỏi đầu kia của ống PTFE với độ dài đủ để cầm nắm.

(Ví dụ hình ảnh H2D bên dưới, cách lắp ráp được minh họa hoạt động cho toàn bộ dòng H2)

Đặt nhiệt độ đầu phun ở mức 250℃.

Sau khi đầu phun đạt đến 250 ℃, hãy đẩy đầu sợi nhựa vào bộ đùn bằng tay và nhấn vào mũi tên xuống trên màn hình để điều khiển quay các bánh răng của bộ đùn. Không nên nhấn liên tục hoặc nhanh để tránh nhựa TPU bị kẹt trong các bánh răng, gây tắc nghẽn.

Sau khi bạn xác nhận rằng sợi nhựa TPU 90A đã được gắn thành công và đang được đùn ra trơn tru từ đầu đùn (với sợi nhựa liên tục hiển thị ở đầu nóng), hãy kết nối lại ống PTFE với đầu dụng cụ.

Nạp nhựa TPU 85A vào máy

TPU 85A được sử dụng tương tự như 90A, tuy nhiên, do đặc tính mềm hơn, nó không nên được sử dụng thông qua đoạn ống PTFE có chiều dài đáng kể.

Nếu cấp nhựa TPU 85A từ hộp kín, hãy đặt hộp cạnh máy in ở phía trên, sao cho nhựa đi thẳng đến đầu phun trong toàn bộ phạm vi hoạt động của nó.

(Ví dụ hình ảnh H2D bên dưới, cách lắp ráp được minh họa hoạt động cho toàn bộ dòng H2)

Nếu cấp sợi TPU 85A từ giá đỡ cuộn dây gắn phía trên, đoạn ống PTFE ngắn hơn và trực tiếp hơn có thể không gây ra vấn đề gì. Tuy nhiên, việc cấp sợi TPU này qua đoạn ống PTFE ngắn nhất có thể (chẳng hạn như chỉ đoạn ngắn được nối giữa giá đỡ cuộn dây và cuộn sợi như trong hình minh họa trên MakerWorld) luôn được khuyến nghị.

Tháo sợi nhựa TPU ra khỏi máy

Máy H2D có thể đẩy sợi TPU ra ngoài thông qua chức năng đẩy sợi trên màn hình.

Tuy nhiên, việc dỡ hàng bằng tay thường được khuyến khích.

Làm nóng đầu đùn bên phải đến 250 °C, nhấn nút tháo sợi, và khi các bánh răng của đầu đùn bắt đầu quay, cẩn thận kéo sợi nhựa ra bằng tay.

Thông số và lưu ý khi in

Cài đặt thông số

Ngoài các thông số được thiết lập sẵn, cần điều chỉnh các cài đặt thông số cụ thể tùy thuộc vào đặc điểm của từng mẫu máy.

1. Nhiệt độ in được khuyến nghị cho TPU 85A & 90A là 225°C, và nhiệt độ bàn nhiệt nên nằm trong khoảng 30 – 35°C. Không cần gia nhiệt buồng in.
2. Vui lòng giữ nguyên giới hạn tốc độ in mặc định và không tăng tốc độ in.
3. Để hiệu chỉnh động lực dòng chảy, hãy chọn “Tự động” hoặc “Tắt”.

4. Khi in mô hình, nên đặt mô hình ở vị trí trung tâm và hướng về phía trước của bàn in để giảm ma sát giữa sợi nhựa và ống PTFE.

Để biết hướng dẫn khắc phục sự cố tắc nghẽn TPU trên H2C chi tiết, hãy tham khảo bài viết trên wiki này .

Để được hướng dẫn từng bước tháo rời bộ đùn H2C để thông tắc, hãy truy cập bài viết hướng dẫn tháo lắp bộ đùn H2C trên wiki.

In ấn TPU sử dụng PLA làm vật liệu hỗ trợ

TPU có hai yếu tố khiến nó trở thành một vật liệu cực kỳ hữu ích. Tuy nhiên, không may là chính những yếu tố này cũng khiến nó không phù hợp để được sử dụng làm vật liệu hỗ trợ cho chính nó trong bản in một chất liệu duy nhất.

• Nó không cứng chắc, vì vậy các cấu trúc hỗ trợ sẽ không ổn định hoặc in ấn không đáng tin cậy.
• Nó bám dính rất tốt vào nhau, vì vậy việc loại bỏ các cấu trúc hỗ trợ khỏi sản phẩm hoàn thiện có thể rất khó khăn.

May mắn thay, có một giải pháp đơn giản để in các bộ phận TPU cần có độ hỗ trợ đáng kể: sử dụng sợi nhựa cứng (PLA) làm sợi hỗ trợ.

PLA rất dễ tách khỏi phần TPU, vì phần TPU dẻo có thể bóc ra được. Thêm vào đó, PLA đã được kiểm chứng về khả năng hỗ trợ ổn định cho các bộ phận in, bất kể độ dẻo của vật liệu in.

Để thực hiện việc này trên máy H2C, chỉ cần nạp nhựa TPU mong muốn vào vòi phun bên phải như đã thảo luận ở phần trước và nạp nhựa PLA hoặc loại nhựa cứng khác có sẵn vào vòi phun bên trái. Sau đó, với tùy chọn Support được bật, chọn PLA Basic làm cả đế hỗ trợ/đế in và giao diện đế hỗ trợ/đế in, như hình bên dưới.

Mặc dù máy in một vòi phun có thể khiến chúng ta muốn thử in chi tiết đó chỉ bằng TPU để tránh lãng phí do phải liên tục làm sạch sợi in, như đã thảo luận trong phần trước của khóa học này, máy H2C có thể thực hiện điều này với lượng chất thải tối thiểu và giúp việc sử dụng sợi in riêng biệt cho phần hỗ trợ trở nên dễ dàng hơn.

ℹ️ Lưu ý : Luôn nên thử nghiệm trên một diện tích nhỏ để đảm bảo vật liệu cứng được chọn không bám quá chặt vào TPU và gây khó khăn khi tháo gỡ.