Гофрированные детали из гибкого пластика: профиль, толщина, твёрдость
Эластичная нить позволяет печатать детали, которые сгибаются и тянутся: пыльники, сильфоны, гибкие муфты. Рассказываем, как рассчитать гофры, какую выбрать твёрдость и какой ресурс можно ожидать.
Обновлено 28.10.2026
Когда на рынке появилась гибкая нить с гладкой поверхностью, первое, что стали печатать из неё, — чехлы, прокладки и ремешки. Следующий уровень сложности — детали с гофрой: пыльники на валах, мягкие муфты, воздушные сильфоны. Их форма делает деталь растяжимой даже из сравнительно жёсткого материала.
Как работает гофра
Гофра превращает растяжение в изгиб. Если вы тянете цилиндр из TPU, он растягивается на 10–20 %. Если стенку сложить в гармошку, та же деталь удлиняется на 100–300 %, потому что стенки гнутся, а не тянутся. Чем глубже складки и тоньше стенка, тем больше растяжение, но тем выше риск трещины на гребне.
Параметры профиля
| Параметр | Рекомендация | Пояснение |
|---|---|---|
| Толщина стенки | 1,2–2 мм (3–5 проходов сопла) | тоньше рвётся, толще не гнётся |
| Шаг складок | 6–12 мм | чем мельче, тем больше гребней и ход |
| Глубина складки | 4–10 мм | глубже означает больший ход |
| Радиус скругления гребня | не менее 1 мм, лучше 2 мм | убирает концентратор |
| Угол стенки | 45–60° к оси | печатается без поддержек |
| Твёрдость TPU | 85A–95A | для 85A стенку делают толще |
Профиль можно строить пилообразным или волнистым. Волнистый лучше работает на многократном изгибе: напряжения распределяются равномерно.
Печать
- Скорость. TPU печатается медленно: 20–30 мм/с для 85A, до 40 мм/с для 95A. Быстрее нить комкается в экструдере.
- Температура. 220–240 °C, стол 40–60 °C, обдув умеренный (30–50 %).
- Заполнение. Для пыльников и гофр 100 % или полые стенки с 4–5 периметрами.
- Ретракт. Минимальный или отключен: TPU тянется и образует нити.
- Положение на столе. Ось гофры вертикальная: так деталь печатается без поддержек. Изгиб гребня при этом идёт поперёк слоёв, а сцепление между слоями слабее, чем прочность вдоль линии, поэтому толщину стенки берут с запасом, а температуру печати держат у верхней границы диапазона.
- Влага. Перед печатью нить просушивают при 50–55 °C 4–6 часов, чтобы не было пор. Подробности в разборе сушки филамента.
Где применяют
- Пыльники. На винтах, штоках, телескопических направляющих.
- Гибкие муфты. Соединение двух валов с допуском на несоосность.
- Компенсаторы. Между жёсткими частями труб или воздуховодов.
- Мягкие манжеты. Для кабелей и шлангов, чтобы не перегибались.
- Сильфоны мягких роботов. Воздушные камеры, которые надуваются и сгибают палец захвата.
- Упругие вставки. Амортизирующие гофрированные элементы в корпусах.
Типичные ошибки
Острые гребни трескаются после нескольких сотен циклов. Слишком тонкие стенки (меньше 1 мм) не выдерживают давление. Переразмер по шагу: когда складок мало и они глубокие, стенка при изгибе сминается. Печать на высокой скорости оставляет пропуски в стенке. Отсутствие просушки даёт пузырьки и микротрещины.
Как проверить деталь
Поставьте гофру на шток или вал, нагрузите до рабочего хода и повторите несколько сотен циклов. Осмотрите гребни и основание: не появились ли белые полосы на изгибе. Если появились, увеличьте радиус или толщину. Для воздушных сильфонов давление поднимают постепенно, не превышая расчётное значение в 1,5 раза.
Связанные материалы
Подробнее о твёрдости и проектировании TPU написано в материале про гибкий пластик. Если нужна плотная прокладка в пазу, пригодится разбор прокладок и уплотнителей. Для подвижных соединений без винтов смотрите живой шарнир.
Пример: пыльник на шток Ø16 мм
Нужен пыльник на шток диаметром 16 мм с ходом 40 мм. Берём TPU 90A, внутренний диаметр 16 мм (под натяг 15,6 мм), наружный 34 мм, длина в сжатом состоянии 30 мм. Закладываем 5 складок с шагом 6 мм, глубина 8 мм, стенка 1,4 мм, радиусы гребней 1,5 мм. По краям делаем манжеты шириной 8 мм для хомутов. Печать идёт вертикально, 4 периметра, без поддержек, скорость 25 мм/с. Деталь растягивается в три раза, возвращается в форму и держит пыль и мелкую стружку. Если пыльник будет работать в масле, учтите, что TPU набухает от нефтепродуктов сильнее, чем от воды, и проверьте образец заранее.
Если нужно сделать
Печатаем гофры, сильфоны и мягкие муфты из TPU по чертежу, образцу или описанию условий. Пришлите размеры, требуемый ход и нагрузку, и мы предложим профиль, твёрдость и толщину. Свойства материала — на странице TPU, оценить стоимость можно в калькуляторе, а детали собственного дизайна — в разделе детали на заказ.