Гибкий пластик для 3D-печати

Гибкие нити появились в потребительской печати в начале 2010-х. Первые материалы вроде NinjaFlex и FilaFlex показали, что принтер может делать мягкие изделия, и дизайнеры сразу начали экспериментировать с обувью, чехлами и игрушками. Сегодня гибкая печать стала рабочим инструментом для ремонта и мелкосерийного производства.

Что такое гибкий пластик

Чаще всего это TPU (термопластичный полиуретан) или TPE (термопластичный эластомер). Свойства:

• гнётся десятки тысяч раз и возвращается в форму;
• стойкий к истиранию, маслам и бензину;
• не боится влаги и холода;
• гасит вибрации и удары.

Твёрдость измеряют по шкале Шора:

Для заказов мы чаще берём TPU 95A: он стабилен в печати, держит форму и хорошо подходит для большинства задач.

Что печатают из гибких материалов

• Накладки и ножки для мебели и техники.
• Уплотнители, прокладки и сальники нестандартной формы.
• Чехлы и бамперы для устройств.
• Виброгасители и опоры под приборы.
• Мягкие заглушки, колпачки, пробки.
• Подошвы и вставки в прототипах обуви.
• Мягкие игрушки-антистресс.
• Браслеты, ремешки и подвески.

Обычный пример: на ножки техники нужны резиновые накладки, а в магазине подходящих размеров нет. Мы печатаем по размеру за один день.

Особенности печати

TPU капризен. Нить гибкая, поэтому она подаётся в экструдер медленно и легко запутывается. Что это значит для вас:

1. Скорость печати ниже: 20–30 мм/с против 60–100 мм/с у PLA. Поэтому цена выше: от 16 ₽/г.
2. Тонкие детали с нависаниями хуже: ожидайте огрубление.
3. Мосты провисают сильнее.
4. Поддержки приходится отрывать, они прилипают к гибкой детали.
5. Размеры слегка гуляют: допуск около ±0,3 мм.
6. Влага вредит: нить сушат перед печатью.

Дизайн гибких деталей

• Толщина стенки не менее 1,2–1,6 мм, иначе деталь рвётся.
• Радиусы вместо острых углов.
• Для гибкости добавляйте разрезы, сетки и тонкие зоны, а жёсткость создавайте утолщением.
• Если деталь крепится к жёсткой, делайте зацепы и выступы, клей держится слабо.
• Рифление поверхности повышает сцепление.

Комбинация жёсткого и мягкого

Многие изделия выигрывают от двух материалов: жёсткий корпус из PETG или нейлона и мягкая вставка из TPU. Это ручки с накладками, чехлы с жёсткой рамкой, подошвы с жёстким основанием. Две детали печатаются отдельно и соединяются клеем или механически.

Когда лучше выбрать другой материал

Для постоянно растянутых деталей TPU не подходит: он медленно «ползёт». Для высоких температур выше 80–90 °C нужна другая основа. Для мельчайших рельефов подойдёт фотополимер.

Практические примеры заказов

Чаще всего просят вещи, которые не найти в магазине. Накладки на ножки стульев диаметром 28 мм и высотой 8 мм, чтобы не царапать паркет. Бампер для небольшого устройства по размеру корпуса с вырезами под разъёмы. Мягкие прокладки между стеклом и металлом толщиной 2 мм по контуру. Силуэтные браслеты и ремешки с логотипом. Мягкие пробки и колпачки на трубы и ручки.

Типичная ошибка при заказе: просить деталь тоньше 1 мм. TPU такой толщины рвётся, пока вы её снимаете. Лучше сразу заложить 1,2–1,6 мм и добавить гибкости за счёт формы, например, гофрирования.

Сроки на такие вещи небольшие. Простая накладка печатается за час-полтора, за день печатается комплект. Нужно учесть сушку нити перед печатью и охлаждение детали, поэтому на небольшой заказ закладывайте 2–3 дня.

Если у вас есть образец (старая накладка, сломанный колпачок), пришлите его: по нему мы подберём толщину и жёсткость, чтобы новая деталь вела себя так же, как оригинал.

Про выбор твёрдости и проектирование изделия из TPU — в статье «Как выбрать твёрдость гибкого пластика и спроектировать изделие из TPU».

Если нужно сделать

Гибкие детали из TPU 95A печатаем на странице TPU: накладки, бамперы, уплотнители, чехлы по образцу, от одной штуки. Если нужен жёсткий каркас, смотрите PETG и нейлон, а размеры уточнит 3D-моделирование.