Filamenty PLA vs. TPU

2 dni temu

Druk 3D to nie tylko tworzenie fantazyjnych modeli, prototypów czy elementów użytkowych – to przede wszystkim świadomy dobór materiału do konkretnego zastosowania. Wśród użytkowników drukarek 3D najczęściej spotyka się filament PLA, ceniony za prostotę użycia i estetykę, oraz filament TPU, niezastąpiony tam, gdzie potrzebna jest elastyczność i odporność na odkształcenia. Choć oba materiały należą do rodziny termoplastów, ich adekwatności są diametralnie różne – i to właśnie te różnice mogą przesądzić o sukcesie lub porażce projektu. W ramach tego artykułu postanowiliśmy wydrukować model który potraktowaliśmy młotkiem. Wykorzystaliśmy filamenty Spectrum.

Czym adekwatnie są PLA i TPU?

PLA – biodegradowalna prostota

PLA (polilaktyd) to materiał pochodzenia roślinnego – produkowany z kukurydzy, buraków cukrowych czy manioku. Jest biodegradowalny, nietoksyczny i niemal bezwonny, dlatego często wykorzystywany jest w edukacji, dekoracjach, prototypowaniu czy wytwarzaniu zabawek. Ze względu na niski skurcz i prostotę obsługi, jest idealny dla początkujących użytkowników.

Łatwy w druku
Estetyczne wykończenie powierzchni
Biodegradowalność i bezpieczeństwo dla środowiska
Nietoksyczny w druku
Niska odporność na temperaturę i obciążenia
Kruchość w porównaniu do innych filamentów

TPU – elastyczność, która pracuje

TPU (termoplastyczny poliuretan) to materiał dla tych, którzy oczekują czegoś więcej – giętkości, wytrzymałości i umiejętności tłumienia wstrząsów. W dotyku przypomina gumę, a jego struktura opiera się na sieci miękkich i twardych segmentów, co daje wyjątkowe adekwatności mechaniczne.

Wysoka elastyczność i odporność na odkształcenia
Bardzo dobra odporność chemiczna (np. na oleje, smary)
Odporność na ścieranie i uderzenia
Doskonałe tłumienie drgań
Trudniejszy w druku
Wymaga odpowiedniej drukarki i niskich prędkości

Różnice w druku – praktyka czyni mistrza

PLA – przystępny i przewidywalny

Drukowanie z PLA to czysta przyjemność. Nie wymaga podgrzewanego stołu, choć umiarkowane podgrzanie (ok. 50–60 °C) może poprawić przyczepność. Topi się w temperaturze około 200–220 °C. Działa dobrze choćby na tanich, amatorskich drukarkach typu FDM z ekstruderem typu Bowden.

TPU – precyzyjny taniec parametrów

Filament TPU to zupełnie inna bajka. Wymaga direct drive lub bardzo dobrze skalibrowanego ekstrudera, ponieważ miękki materiał może się wyginać i „klinować” w rurce Bowdena. Zalecana temperatura dyszy to 210–240 °C, a stół grzewczy powinien mieć 20–80 °C. Kluczowy jest niski flow i wolna prędkość druku – pośpiech nie jest tu wskazany. Jednak dobrze ustawiony proces potrafi zaowocować elastycznym, trwałym i estetycznym modelem.

Zastosowania PLA i TPU – gdzie sprawdzają się najlepiej?

Zastosowanie	PLA	TPU
Prototypy funkcjonalne	Tak	Tak (jeśli potrzebna elastyczność)
Obudowy i osłony	Tak	Tak (np. etui na telefon)
Elementy mechaniczne	Nie zalecane	Idealne do amortyzacji i pracy dynamicznej
Modele dekoracyjne	Świetny wybór	Mało opłacalne
Elementy narażone na uderzenia	Łamliwe	Bardzo dobra odporność
Kontakt z chemią, olejami	Słaba odporność	Bardzo dobra odporność chemiczna
Zabawki i artykuły codziennego użytku	Tak	Tak (TPU miękki, giętki, bezpieczny)

Ekologia i bezpieczeństwo

PLA to mistrz ekologii – biodegradowalny, neutralny dla środowiska, a także bezpieczny przy kontakcie z żywnością (jeśli nie zawiera barwników niespełniających norm). TPU, mimo iż to tworzywo sztuczne, również uchodzi za bezpieczne – poliuretan jest nietoksyczny, a jego opary podczas druku nie stwarzają zagrożenia. TPU jest również wykorzystywany w medycynie, motoryzacji czy przemyśle spożywczym – co świadczy o jego wszechstronności.

PLA czy TPU? Który filament wybrać?

Wybór odpowiedniego filamentu zależy od funkcji, jaką ma pełnić wydrukowany element:

Jeśli tworzysz estetyczne prototypy, dekoracje, modele koncepcyjne lub po prostu zaczynasz przygodę z drukiem 3D – PLA będzie idealnym wyborem.
Jeśli potrzebujesz trwałego, elastycznego i odpornego na uderzenia elementu – TPU zaskoczy Cię możliwościami.

Podsumowanie – różne materiały, różne światy

Choć PLA i TPU różnią się niemal wszystkim – od adekwatności fizycznych, przez sposób druku, aż po zastosowanie – to obydwa są niezastąpione w swojej kategorii. Znajomość ich charakterystyki to klucz do świadomego projektowania i sukcesu każdego druku 3D.

PLA – wybór prostoty, estetyki i ekologii.
TPU – wybór elastyczności, odporności i wytrzymałości.

Wydruk w celu artykułu:
Autor modelu: 29FLO – Cute Easter Chick Decor
Filament: Spectrum PLA, Spectrum TPU
Drukarka: Prusa Core One