PETG против TPU: Различия объясняются просто

31 мая 202331 мая 2023

1962

9 мин

Оглавление

Основы
PETG
TPU

Взгляните на сравнение нитей PETG и TPU и узнайте, какая из них подходит для вашего следующего проекта 3D-печати!

3DMART студия - услуги 3D печати, изготовление запасных частей, заказ образцов, 3D моделирование, разработка корпусов РЭА, детали для автомобилей, технологическая остнастка.

Выбор подходящей нити филамета для вашего 3D-принтера может оказаться непростой задачей, поскольку существует так много доступных вариантов. Двумя широко используемыми нитями являются PETG и TPU. Оба материала обладают уникальными преимуществами и недостатками. PETG - популярный выбор, известный своей прочностью и долговечностью. С другой стороны, ТПУ ценится за свою гибкость и ударопрочность.

Чтобы дать вам более четкое представление о различиях между этими двумя материалами, представьте себе контейнер для хранения, напечатанный на 3D-принтере из полиэтилентерефталата. Контейнер прочен, жесток и способен выдерживать внешнее воздействие. Для сравнения, представьте подошву обуви напечатанную 3D-принтом, изготовленную из ТПУ. Она гибкая, обеспечивает комфортное передвижение и ударопрочность.

В этой статье мы проведем подробное сравнение нитей PETG и TPU, выделив их характеристики печати, механические свойства и другие важные факторы, которые следует учитывать при выборе между ними. Имея это в виду, давайте погрузимся в работу!

Основы

Давайте подробнее рассмотрим два разных материала и изучим их основные характеристики.

PETG

Полиэтилентерефталат, модифицированный гликолем (PETG), представляет собой термопластичный полимер, известный своей химической стойкостью, прочностью и прозрачностью. В основном его получают из сырой нефти, а химические компоненты – гликоль и терефталевую кислоту – затем нагревают и смешивают для получения сырого полиэтилентерефталатного пластика.

Популярность PETG в сфере 3D-печати возросла благодаря его долговечности и прочности. Нити PETG популярны для изготовления различных объектов, напечатанных на 3D-принтере, таких как механические детали, статуэтки, игрушки и обычные предметы домашнего обихода. Его высокая ударная вязкость и устойчивость к высоким температурам, ультрафиолетовым лучам, воде и химическим растворителям делают его отличным выбором для печати деталей, которые будут подвергаться частому износу.

Печать на полиэтилене может быть более сложной, чем на других материалах, таких как PLA, поскольку он требует высоких температур и склонен к чрезмерной адгезии и расслаиванию. Тем не менее, он остается универсальной нитью филамента, которую можно использовать для самых разных применений.

TPU

Термопластичный полиуретан (TPU) - это гибкий резиноподобный материал с превосходной ударопрочностью, долговечностью и эластичностью. Его получают путем соединения полиола с диизоцианатом в процессе, называемом полимеризацией.

ТПУ часто получают из источников на основе нефти, но также могут быть изготовлены из возобновляемых источников, таких как растения или отходы биомассы. Способ производства может варьироваться в зависимости от производителя и его конкретных технологических процессов. Он обычно используется для создания гибких деталей, таких как чехлы для телефонов, подошвы для обуви и некоторые автомобильные детали. К его основным преимуществам относятся гибкость и устойчивость к ударам и истиранию. ТПУ также обладает отличной адгезией слоев и позволяет получать отпечатки с высокой детализацией.

Однако гибкость ТПУ создает некоторые проблемы при 3D-печати. Такая гибкость может затруднить получение точных отпечатков. Консистенция материала, напоминающая резину, может привести к таким проблемам, как проскальзывание, чрезмерное натягивание и, в некоторых случаях, трудности с поддержанием надлежащей адгезии слоя. Эти проблемы возникают из-за того, что ТПУ имеет тенденцию деформироваться и растягиваться в процессе печати, что затрудняет контроль потока материала и поддержание желаемой формы.

Многие производители считают, что использование прямого экструдера, где экструдер расположен близко к горячему концу, дает лучшие результаты по сравнению с экструдером Боудена. Прямой экструдер обеспечивает более точное управление, снижая риск соскальзывания или заклинивания нити филамента.

Печать

Как для PETG, так и для TPU необходимо учитывать несколько проблем с печатью. Как правило, PETG печатать легче, чем TPU, хотя с ним также может быть сложно работать и требуется тонкая настройка для достижения хороших результатов.

Адгезия слоя обычно является первой критической проблемой, с которой сталкиваются производители. Для ПЭТГ обычно требуется слой с подогревом примерно до 50-80 °C, а также наличие клеевого слоя на столе, такого как клей или малярная лента. Без подогрева подложки в этом диапазоне температур адгезия ухудшится, и ваши отпечатки, скорее всего, деформируются. С другой стороны, ТПУ не так подвержен деформации, поскольку он более гибкий и печатает при более низкой температуре. Обычно лучше всего печатается при температуре слоя с подогревом в диапазоне 30-60 °C.

Что касается температуры печати, то для PETG обычно требуется более высокая температура в диапазоне 220-250 °C. Наилучшая температура для ТПУ колеблется в пределах 210-230 ° C, но для более гибких версий могут потребоваться более высокие температуры. Если температура слишком высокая, вы, скорее всего, увидите натягивание. Если температура слишком низкая, экструдер остановится. Возможно, вам придется поэкспериментировать с вашими настройками для достижения оптимальных результатов.

Скорость печати - еще один важный фактор, который следует учитывать при работе с этими материалами. PETG лучше всего печатает на умеренных скоростях, в то время как TPU лучше всего печатать медленно. Это связано с тем, что ТПУ является более гибким материалом и требует больше времени для охлаждения между слоями. Поскольку материал очень гибкий, он склонен к изгибу и растяжению при выходе из экструдера. Если это проблема, вы можете уменьшить скорость выдавливания.

Скорость печати - еще один важный фактор, который следует учитывать при работе с этими материалами. PETG лучше всего печатает на умеренных скоростях, в то время как TPU лучше всего печатать медленно

Многие производители считают, что начальная скорость в диапазоне 40-60 мм/с хорошо подходит для PETG с широким спектром принтеров. Те, у кого хорошо настроена машина, могут попробовать подняться еще выше. С другой стороны, для TPU требуется несколько меньшая скорость печати. Большинство считает, что наилучшие результаты дает начало работы со скоростью 30 мм/с.

Механические свойства

Полиэтилентерефталат и ТПУ обладают различными механическими свойствами, которые делают их пригодными для различных применений. Как уже упоминалось, PETG известен своей прочностью и долговечностью, благодаря сильной адгезии слоев. Он часто используется для функциональных деталей, которые должны выдерживать нагрузку и давление.

Хотя PETG более гибкий, чем PLA, он все же не такой гибкий и устойчивый к царапинам, как TPU. ПЭТГ будет более жестким, чем даже наименее гибкие нити из ТПУ. ТПУ - отличный выбор для печати, где необходимы ударопрочность и эластичность, например, для носимых устройств и протезирования.

PETG обладает хорошей химической стойкостью и подходит для печати деталей, которые будут контактировать с определенными химическими веществами, маслами и растворителями. Хотя ТПУ не так химически устойчив, как ПЭТГ, он огнестойкий, безопасен для пищевых продуктов и даже обладает антибактериальными свойствами. PETG более устойчив к ультрафиолетовым лучам, чем TPU, что делает его идеальным для печати наружных деталей, которые будут подвергаться воздействию солнечного света.

Кроме того, оба материала могут быть прозрачными или выпускаться в различных цветах, но PETG, как правило, обеспечивает лучшую прозрачность, чем TPU. PETG также легче окрашивается, и у вас будет больше вариантов цвета на выбор. Если вы хотите напечатать деталь в определенном цвете, возможно, вам подойдет PETG!

Как вы, вероятно, уже поняли, существуют некоторые явные различия в требованиях к печати и механических свойствах ПЭТГ и ТПУ. И различия на этом не заканчиваются. Читайте дальше о качествах, которые отличают эти два материала друг от друга.

Пост-обработка

Постобработка относится к любой дополнительной работе, которая делает ваши детали, напечатанные на 3D-принтере, прочнее или лучше выглядящими. Как уже упоминалось, ТПУ известен своей гибкостью, что может усложнить последующую обработку, особенно при попытке удалить опорные конструкции, не повредив отпечаток.

С другой стороны, PETG легче поддается последующей обработке. Удаление опорной конструкции не представляет особой сложности, и после выхода из принтера отпечаток может даже получиться более блестящим. Однако Полиэтилентерефталат может быть склонен к расслаиванию, что потребует дополнительной постобработки для очистки.

Несмотря на различия, оба материала могут быть подвергнуты последующей обработке с использованием популярных методов, таких как шлифовка. PETG относительно хорошо реагирует на полирующие составы, такие как Brasso. Этот метод сглаживает линии слоя и усиливает эффект шлифования.

Если вы хотите покрасить свои детали, напечатанные на 3D-принтере, имейте в виду, что лучше всего использовать краску, специально разработанную для гибких материалов, или грунтовку, предназначенную для ТПУ, для улучшения адгезии.

Экологичность

Трудно сказать, какой материал более экологичен - ПЭТГ или ТПУ, поскольку оба материала имеют свои преимущества и ограничения.

PETG получают из сырой нефти, которая не является самым экологически чистым материалом. Это означает, что он не поддается биологическому разложению и при неправильной утилизации может привести к загрязнению окружающей среды. Однако он пригоден для вторичной переработки, при условии, что вы сможете найти центр утилизации, который его примет.

ТПУ, с другой стороны, часто получают из возобновляемых источников, таких как растения или отходы биомассы. Он также поддается биологическому разложению при определенных условиях, что делает его предпочтительной альтернативой для некоторых применений. Стоит отметить, что процесс производства ТПУ все еще может иметь экологические последствия, и его не всегда легко переработать или утилизировать должным образом.

В конечном счете, ни одна из нитей филамента не является особенно щадящей для окружающей среды. Лучший выбор зависит от множества факторов, таких как наличие возможностей для вторичной переработки и утилизации отходов, а также от конкретной марки нити филамента, о которой идет речь.

Безопасность пищевых продуктов

Если вы планируете печатать на чем-либо, что будет контактировать с пищевыми продуктами или напитками, важно в первую очередь учитывать пищевую безопасность вашей нити филамента. Как Полиэтилентерефталат, так и ТПУ обычно считаются безопасными для пищевых продуктов, поскольку при обычном использовании они не выделяют токсичных химических веществ. Однако добавки, используемые для окрашивания нитей, могут быть небезопасны для пищевых продуктов. Поэтому рекомендуется использовать только те нити, которые специально маркированы как безопасные для пищевых продуктов.

В дополнение к нити филамента важно также учитывать сам принтер и печатающую подложку. Они могут содержать остатки клеев, масел или других веществ, которые небезопасны для употребления. Поэтому обязательно используйте отдельное оборудование для печати, связанной с пищевыми продуктами, и тщательно очищайте оборудование до и после использования, чтобы свести к минимуму риск загрязнения.