franken 3d

TEST DES FILAMENTS FLEXIBLE TPU/TPU low cost

Au vu du prix pratiqué pour les filaments flexibles dans les boutiques en ligne "traditionnelles" :

• 39€ les 800g chez grossiste 3d (TPU),
• 49€90 les 750€ pour le ninjaflex chez MAKERSHOP (TPE),
• 49€90 les 750 pour le polyflex chez DAGOMA (PLA Souple),

je me suis intéressé au filaments flexibles en TPU ou TPE vendus chez ALIEXPRESS ou EBAY entre 20 et 30€ le kg.

LE PRIX :

Première constatation : contrairement aux boutiques traditionnelles dont les prix sont à peu près stables, les prix sur ces sites sont très variables et changent vite.

Par exemple, pour ce test, j'ai commandé 1kg de TPU pour 21€04 frais de port inclus il y a 3 semaines, aujourd'hui au moment de rédiger cet article le prix est passé à 22€96 + 14€33 de frais de port.

Mais pas d'inquiétude, au vu du nombre de fournisseurs on arrive facilement à trouver du flexible pas cher.

LA MATIERE :

Il existe des filaments flexibles de plusieurs matières, mais le TPE et le TPU se démarques du lot par leur résistance et leur souplesse, les références du marché comme le NINJAFLEX sont en TPE ou TPU.

Mais quelle est la différence entre ces 2 matières ?

COMPARATIF :

Le TPE est plus ancien et courant le TPU est plus récent.

• TPE : ThermoPlastique Elastomère

   

  Compose les filaments flexibles les plus couramment utilisés pour l'impression flexible (Ninjaflex, Filaflex,...) :

  • d'une grande élasticité il est étirable à plus de 2 fois sa taille sans déformation durable,
  • c'est un filament très souple, d'une dureté shore * pouvant aller jusqu'à 85A,
  • adhérence excellente au plateau et entre couches,
  • température d'impression entre 210 et 240°C suivant les marques,
  • vitesse d'impression entre 15 et 60 mms suivant la dureté,
  • densité de 1.2 g/cm3.

* Dureté Shore :

A = matériaux moux

0 à 100, de mou à dur

• TPU : Thermoplastique Polyuréthane
  

   

  Plus récemment venu sur le marché de l'impression 3D, le TPU a des caractéristiques similaires au TPE :

  • élasticité proche,

  • légèrement moins souple, dureté shore de 94A mais variable en fonction du fabricant,

  • adhérence excellente au plateau et entre couches,

  • température d'impression entre 210 et 240°C suivant les marques,

  • vitesse d'impression entre 15 et 60 mms suivant la dureté,

  • densité de 1.21 g/cm3.

LES UTILISATIONS :

Tout un tas de choses totalement inutiles et très sympas à réaliser et au milieu deux ou trois petites choses utiles tout de même.

Coques de téléphone, coques de caméra sport, poignées, amortisseurs, pneus pour modélisme, protections d'angles de meubles pour enfants, bracelet de montre, .....

L'IMPRESSION :

Quelques précautions sont à prendre pour imprimer du filament flexible, elles sont dues justement à la flexibilité de ce dernier.

• la vitesse d'impression doit être réduite : entre 15 et 60 mm/s en fonction de la flexibilité du filament,
• la température doit être ajustée : le TPU ou le TPE s'impriment entre 210 et 240°C soit un minimum de 20°C de plus que le PLA,

• l'extrudeur doit être adaptée : la principale problématique pour ce point est là aussi dû à la flexibilité :

  qu'il soit BOWDEN (moteur déporté de la tête d'impression) ou DIRECT FEED (directement situé au-dessus de la tête) le filament peu se plier et bloquer au niveau de l'extrudeur (bourrage).

  
  
  

  

• Pour éviter ça, j'ai apporté une modification amovible sur mon extrudeur. En rouge sur la figure, le guide ajouté permet de guider le filament au plus près de la roue dentée qui le pousse, limitant ainsi au maximum le risque de bourrage dans l'extrudeur :

  
  
  

  

• Une dernière précaution à prendre : l'ajustement de l'offset.

  Pour ma part j'ai tendance à toujours écraser un peu la première couche, cela permet d'avoir un meilleur état de surface et une meilleure adhérence.

  Mais pour le filament flexible il faut remonter cette première couche, sinon le surcroit de compression lié à cet écrasement induira un bourrage du filament dans l'extrudeur.

L'essentiel est de faire des essais, et d'affiner les différents réglages, en fonction du filament que vous aurez reçu et des spécificitées de la pièce que vous voudrez imprimer.

Voici mes réglages pour le filament que j'ai reçu (TPU) :

• T° : 220 °C
• Flow (taux de matière extrudée) : 105 %
• Vitesse  : 20 mm/s
• Epaisseur de couche : 0.2 mm
• Epaisseur de la couche du fond (initial/botom/solid layerthickness) : 0.6 mm
• Epaisseur des mur (wall thickness) : 0.8 mm
• Vitesse de déplacement hors impression (travel speed) : 50 mm
• Vitesse d'impression de la couche du fond (bottom_layer_speed) : 12 mm/s
• Vitesse d'impression pour le remplissage (infill_speed) : 12 mm/s
• Vitesse d'impression de la paroi extérieure (inset0_speed / outer shell speed) : 16 mm/s
• Vitesse d'impression de la paroi intérieure (insetx_speed / inner shell speed) : 20 mm/s

LES RESULTATS :

J'ai imprimé un pneu de modélisme, des bandes d'adhérence pour les roues d'un robot de piscine, un porte-clé, un élastique.

Le résultat est similaire à l'impression avec du ninjaflex vendu 50€.

• L'élastique : le taux d'élasticité effectif avant déformation est de 2, à 3 puis 4, l'élastique est resté déformé mais n'a pas cassé.
• Le porte-clé : la flexibilité du porte-clé est proche de celle du caoutchouc, plié en 2 il revient en position sans problème.

• Le pneu et la bande de roulement : l'adhérence est bonne mais légèrement moins que le caoutchouc, la flexibilité et l'élasticité sont vraiment adaptées à cet usage.

CONCLUSION :

Le filament flexible TPU à 21€ que j'ai testé donne entière satisfaction, en conséquence, pour moi, inutile de dépenser 50€ dans un filament de marque. En chercant un peu sur Ebay ou Aliexpress, il est possible d'en trouver un de bonne qualité pour un prix bien inférieur. Encore faut-il bien examiner les caractéristiques et la matière du filament avant de le commander.