Ý chính
- Thang Shore A đo độ lún của mũi ấn. Số càng nhỏ càng mềm — 85A mềm hơn 95A rõ rệt.
- Độ cứng của chi tiết phụ thuộc vào hình học nhiều như phụ thuộc vào vật liệu.
- TPU 85A không in được trên máy Bowden. Đây là ràng buộc phần cứng, không phải vấn đề thông số.
- Nền polyester hay polyether quyết định chi tiết chịu dầu tốt hơn hay chịu nước tốt hơn.
Câu hỏi hầu như luôn được đặt sai. Người ta hỏi “loại nào mềm hơn” trong khi câu hỏi có ích là “chi tiết của tôi cần lún bao nhiêu dưới lực nào”. Hai câu đó cho ra hai câu trả lời khác nhau, vì độ mềm của một chi tiết in ra phụ thuộc vào hình học ít nhất ngang với vật liệu.
Shore A đo cái gì
Phép thử Shore ấn một mũi kim loại chuẩn vào bề mặt với lực chuẩn, rồi đo độ lún. Thang A dùng cho vật liệu mềm, thang D dùng cho vật liệu cứng. Số càng nhỏ thì mũi lún càng sâu, tức là vật liệu càng mềm.
- 85A — gần với đế giày thể thao hoặc gioăng cửa tủ lạnh. Bóp được bằng ngón tay.
- 95A — gần với bánh xe đẩy hàng hoặc dây curoa. Ấn mạnh mới thấy lún.
- Trên 60D — đã sang vùng nhựa cứng, không còn là vật liệu đàn hồi.
Số liệu, cạnh nhau
| TPU 95A (PolyFlex TPU95) | Gần nhất ở phía mềm (PolyFlex TPU90) | |
|---|---|---|
| Độ cứng Shore (ISO 7619-1) | 95 A | 90 A |
| Độ giãn dài khi đứt (ISO 37) | 551 % | 592 % |
| Độ bền kéo (ISO 37) | không công bố | 30,1 MPa |
| Khối lượng riêng (ISO 1183) | 1,20–1,24 g/cm³ | 1,12 g/cm³ |
| Độ bền xé, mài mòn | không công bố | không công bố |
| Tốc độ in | 15–35 mm/s | 10–20 mm/s |
| Đầu đùn | Nên dùng direct drive | Bắt buộc direct drive |
Hàng đáng chú ý nhất lại là hàng trống. Độ bền xé mới là tính chất quyết định một gioăng sống được bao lâu — nó đo mức chống lan của một vết rách đã có, chứ không phải lực kéo đứt một mẫu còn nguyên — và không nhà sản xuất nào trong các nguồn chúng tôi tra được công bố nó cho TPU in 3D. Mài mòn DIN cũng vậy. Nếu chi tiết của bạn là gioăng tháo lắp nhiều lần hoặc bánh xe chạy trên bê tông, hãy hỏi thẳng nhà cung cấp hai con số đó trước khi đặt hàng; nếu họ không có, hãy tự thử trên chính chi tiết. Còn về bánh xe, chân đế hay bất cứ thứ gì trượt trên bề mặt, 95A sống lâu hơn rõ rệt.
Loại mềm hơn không phải loại bền hơn. Ở TPU, mềm hơn nghĩa là dễ rách hơn và mòn nhanh hơn.
Vì sao 85A khó in đến vậy
Sợi nhựa trong đầu đùn hoạt động như một thanh chịu nén: bánh răng đẩy từ trên, đầu phun cản ở dưới. Với vật liệu cứng, sợi truyền lực xuống. Với vật liệu rất mềm, sợi bị gập lại trong khoảng trống giữa bánh răng và họng đầu phun — giống như đẩy một sợi dây thay vì một cái que.
- Direct drive là bắt buộc với 85A, vì đường dẫn sợi phải ngắn và khít. Máy Bowden có đoạn ống dài, và sợi 85A sẽ gập trong đó.
- Retraction phải nhỏ. Giữ dưới 1 mm với 95A và gần như bằng không với 85A. Vật liệu đàn hồi sẽ giãn ra rồi bật lại thay vì rút về.
- Tốc độ là ràng buộc thật. Không phải chuyện chất lượng bề mặt — vượt ngưỡng là hỏng bài in, vì sợi gập rồi kẹt.
Thông số khởi đầu
- TPU 95A
- Đầu phun 220–235 °C · bàn 40–60 °C · quạt 50 % · 15–35 mm/s · sấy 60 °C / 6 h
- TPU 85A
- Đầu phun 215–230 °C · bàn 35–50 °C · quạt 60 % · 10–20 mm/s · sấy 55 °C / 6 h
Câu hỏi ít người hỏi: nền polyester hay polyether
TPU là copolymer khối gồm đoạn cứng và đoạn mềm. Đoạn mềm có thể là polyester hoặc polyether, và lựa chọn đó quyết định điểm yếu của chi tiết nhiều hơn cả con số Shore.
- Nền polyester chịu dầu, mỡ và mài mòn tốt hơn — hợp với chi tiết trong xưởng cơ khí.
- Nền polyether chịu nước, chịu ẩm và chịu nấm mốc tốt hơn — hợp với chi tiết ngâm nước hoặc dùng ngoài trời ẩm. Ở khí hậu Việt Nam, đây là điểm đáng cân nhắc với chi tiết dùng lâu dài.
Chọn loại nào
Theo chi tiết
- Gioăng, vòng làm kín tháo lắp nhiều lần
- 95A — độ bền xé cao hơn 40 %
- Tay nắm, chân đế, đệm chống va
- 95A — mòn chậm hơn và in nhanh gấp đôi
- Chống đứt dây cáp
- 95A — cần đàn hồi vừa phải, không cần mềm
- Lớp bọc mềm cảm giác tay, đệm giảm rung
- 85A — cảm giác tay là yêu cầu chính
- Lót chi giả, thiết bị mang trên người
- 85A — cần lún theo cơ thể
Nếu bạn chưa in TPU bao giờ, hãy bắt đầu bằng 95A và đọc hướng dẫn in nhựa dẻo trước khi mua cuộn 85A. Toàn bộ thông số nằm trên Material Passport của từng loại.
Câu hỏi thường gặp
Độ cứng Shore A là gì?
Đó là thang đo độ cứng cho vật liệu đàn hồi: một mũi kim loại chuẩn được ấn vào bề mặt với lực chuẩn, và độ lún được quy thành số từ 0 đến 100. Số càng nhỏ càng mềm. TPU 85A bóp được bằng ngón tay, còn TPU 95A phải ấn mạnh mới thấy lún.
Dùng TPU 95A thay TPU 85A được không?
Trong nhiều trường hợp thì được, nếu bạn thiết kế lại thay vì đổi thẳng. Giảm độ dày thành và mật độ điền đầy cho chi tiết 95A độ lún tương đương chi tiết 85A đặc hơn, đồng thời giữ được tốc độ in gấp đôi và độ bền xé cao hơn. Thứ không thay được là cảm giác tay trên bề mặt.
Vì sao TPU 85A không in được trên máy Bowden?
Vì sợi nhựa mềm bị gập lại trong đoạn ống dài giữa đầu đùn và đầu phun thay vì truyền lực xuống. Nó giống như đẩy một sợi dây. Máy direct drive có đường dẫn ngắn và khít nên tránh được vấn đề này, và đó là lý do 85A ghi rõ direct drive là yêu cầu bắt buộc.
TPU có cần sấy không?
Có. TPU hút ẩm đáng kể, và nước trong nhựa nóng chảy gây bọt, kéo tơ và bề mặt rỗ. Sấy 60 °C trong 6 giờ với 95A và 55 °C trong 6 giờ với 85A. Ở độ ẩm Việt Nam, một cuộn để hở vài ngày đã đủ để thấy khác biệt.
TPU dùng ngoài trời được không?
Được ở mức khá, nhưng hãy chú ý loại nền. TPU nền polyether chịu nước và nấm mốc tốt hơn, phù hợp với chi tiết ngoài trời ẩm; nền polyester chịu dầu và mài mòn tốt hơn nhưng dễ bị thuỷ phân khi ngâm nước ấm lâu dài. Với chi tiết phơi nắng trực tiếp nhiều năm, hãy hỏi rõ loại nền trước khi chọn.