Comment imprimer avec un filament TPU?

Le TPU est un filament souple, semblable au caoutchouc, disponible en plusieurs duretés Shore. Il nécessite des vitesses d'impression lentes et, pour les grades les plus souples, un extrudeur à entraînement direct (direct drive). Voici comment imprimer de manière fiable chaque grade de TPU d'Eolas Prints.

Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est l'un des filaments les plus polyvalents que vous puissiez imprimer : souple, sûr pour les aliments, résistant à l'usure et disponible en plusieurs duretés Shore pour différentes applications. C'est aussi l'un des plus difficiles à maîtriser. Ce guide couvre tout ce dont vous avez besoin pour obtenir des résultats fiables et de haute qualité avec le filament souple TPU d'Eolas Prints.

Comprendre la dureté Shore

Avant de choisir vos réglages, il est essentiel de comprendre ce que signifie la dureté Shore, car Eolas Prints fabrique trois grades de TPU différents avec des exigences d'impression nettement différentes.

Produit	Dureté Shore	Toucher	Idéal pour
TPU Flex D53	Shore D53	Souple, comme une gomme	Wearables, prothèses, poignées souples, pièces en contact avec la peau
TPU Flex 93A	Shore 93A	Mi-souple, comme un pneu de voiture	Coques de téléphone, joints, étanchéités, articles alimentaires, pièces souples polyvalentes
TPU Flex D60 UV	Shore D60	Plus ferme, comme un talon en caoutchouc dur	Pièces d'extérieur, composants exposés aux UV, applications à forte usure

Plus le grade est souple, plus il demande de soin lors de l'impression. Le D53 est le plus exigeant ; le D60 UV, le plus tolérant.

Réglages d'impression recommandés

Paramètre	D53 (souple)	93A (moyen)	D60 UV (ferme)
Température de buse	220–230°C	220–235°C	225–240°C
Température du plateau	50–60°C	50–60°C	50–60°C
Vitesse d'impression	10–20 mm/s	15–30 mm/s	20–40 mm/s
Distance de rétraction	0–0,5 mm	0,5–1 mm	1–2 mm
Vitesse de rétraction	20–25 mm/s	25–30 mm/s	25–35 mm/s
Ventilateur de couche	50–70%	50–80%	60–80%
Extrudeur	Entraînement direct uniquement	Entraînement direct fortement recommandé	Entraînement direct ou Bowden court

La règle la plus importante : imprimez lentement

Les bourrages de TPU sont presque toujours causés par une impression trop rapide. Contrairement aux filaments rigides, le TPU est souple : si la tête d'impression se déplace plus vite que le matériau ne peut être alimenté, le filament flambe dans le trajet de l'extrudeur au lieu d'avancer vers la buse. Cela provoque un emmêlement au-dessus de la roue d'entraînement qui peut être difficile à dégager.

Commencez à la vitesse minimale pour votre grade. Une fois que vous obtenez une extrusion régulière sans bourrage ni manque, augmentez la vitesse par paliers de 5 mm/s jusqu'à trouver le plafond fiable pour votre imprimante et votre extrudeur.

Entraînement direct ou Bowden : ce qu'il faut savoir

Les extrudeurs à entraînement direct sont obligatoires pour le D53 et fortement recommandés pour le 93A. Le moteur pousse le filament directement dans le hot end avec un trajet non guidé minimal, ce qui empêche le filament souple de flamber.

Les extrudeurs Bowden ne sont fiables qu'avec le grade le plus ferme, le D60 UV, et même alors uniquement avec un tube court (moins de 400 mm), des raccords PTFE serrés sans jeu et des vitesses inférieures à 30 mm/s. Tenter d'imprimer du D53 ou du 93A en configuration Bowden entraînera des bourrages dans la plupart des cas.

Les imprimantes Bambu Lab utilisent un système à entraînement direct à trajet court et gèrent très bien le TPU. Cependant, l'AMS (système automatique de matériau) n'est pas compatible avec le TPU souple : chargez le TPU uniquement depuis le porte-bobine externe. Le hub de l'AMS et son trajet PTFE sont trop longs et trop étroits pour le filament souple.

Séchage du TPU avant l'impression

Le TPU est très hygroscopique : il absorbe rapidement l'humidité de l'air, et imprimer du TPU humide provoque des fils, des bulles en surface, des crépitements pendant l'extrusion et une mauvaise adhésion entre les couches. Si votre bobine est ouverte depuis plus de quelques jours, séchez-la avant l'impression.

• Séchez à 50–60°C pendant 4–8 heures dans un sécheur de filament ou un four à basse température
• Ne dépassez pas 65°C : les grades de TPU souple peuvent se déformer à des températures plus élevées
• Conservez dans une boîte hermétique ou une boîte sèche avec dessiccant entre les sessions d'impression
• Une boîte sèche qui alimente directement l'imprimante pendant l'impression est idéale pour le TPU

Adhérence au plateau

Le TPU adhère bien à la plupart des surfaces avec un plateau chauffant. Les feuilles PEI fonctionnent bien : le TPU adhère fermement à chaud et se libère proprement à froid. Le verre avec une fine couche de bâton de colle fonctionne aussi de manière fiable. Évitez les températures de plateau supérieures à 60°C, qui peuvent faire adhérer le TPU trop fortement au PEI.

Une bordure (brim) de 3–5 mm aide à éviter le soulèvement des coins sur les grandes pièces. Pour les grades très souples (D53), un radeau (raft) peut offrir une surface d'impression plus stable pour les premières couches.

Problèmes courants et solutions

Obstruction ou bourrage

Presque toujours causé par une impression trop rapide ou par un jeu dans le trajet du filament. Réduisez la vitesse au minimum pour votre grade, désactivez la rétraction ou réduisez-la à 0,5 mm, assurez-vous que toutes les connexions du tube PTFE sont serrées sans jeu où le filament souple pourrait flamber, et veillez à utiliser un extrudeur à entraînement direct pour les grades souples.

Fils (stringing)

Le TPU fait plus de fils que les filaments rigides. Réduisez la distance de rétraction (gardez-la sous 1 mm pour le 93A, sous 0,5 mm pour le D53), augmentez la vitesse de déplacement, activez le mode « combing » dans votre trancheur pour éviter de traverser les périmètres pendant les déplacements, et assurez-vous que le filament est sec. Augmenter légèrement la température peut aussi aider contre les fils si le matériau est trop froid.

Bulles ou crépitements en surface

C'est du filament humide. Séchez à 50–60°C pendant 4–8 heures et réessayez.

Mauvaise adhésion entre les couches

Augmentez la température de la buse de 5°C, réduisez la vitesse d'impression et réduisez légèrement le ventilateur de couche. Le TPU a besoin de suffisamment de chaleur pour une bonne liaison entre les couches.

Post-traitement du TPU

Le TPU est difficile à poncer en raison de sa souplesse, mais il peut être découpé proprement avec des ciseaux bien aiguisés ou un scalpel. Il accepte bien les adhésifs souples : utilisez une colle contact compatible TPU ou une colle rapide souple pour assembler les pièces. Les peintures acryliques standard fonctionnent sur le TPU si une sous-couche souple est appliquée d'abord ; évitez les peintures rigides, qui se fissureront lorsque la pièce fléchit.

Stockage du filament

Conservez toutes les bobines de TPU dans des boîtes hermétiques ou des sacs refermables avec du gel de silice dessiccant. Dans les climats humides, même quelques heures d'exposition peuvent dégrader la qualité d'impression. Une boîte sèche qui alimente directement l'imprimante pendant l'impression est la meilleure solution à long terme pour les utilisateurs fréquents de TPU.

Gamme TPU d'Eolas Prints

• TPU Flex D53 : Shore D53, le grade le plus souple. Sûr pour la peau et les aliments. Idéal pour les wearables, prothèses, supports orthopédiques et produits au toucher doux. Entraînement direct uniquement.
• TPU Flex 93A : Shore 93A, le grade le plus polyvalent. Sûr pour les aliments et la peau. Idéal pour les coques de téléphone, joints, étanchéités, accessoires de cuisine et pièces souples fonctionnelles.
• TPU Flex D60 UV : Shore D60, stabilisé anti-UV. Le grade le plus ferme et le plus adapté à l'extérieur. Résistant à l'hydrolyse et aux micro-organismes. Idéal pour les applications de jardin, marines et automobiles.
• TPU Transition : Shore 93A, effet de couleur dégradé. Fabriqué durablement à partir de chutes de production. Idéal pour les impressions souples artistiques et décoratives.

Questions fréquentes

Quelle dureté Shore de TPU dois-je choisir ?

Choisissez le D53 (souple, comme une gomme) pour les wearables et les prothèses, le 93A (moyen, comme un pneu de voiture) pour les coques de téléphone, joints et étanchéités, et le D60 UV (ferme) pour les pièces d'extérieur et à forte usure.

Puis-je imprimer du TPU sur une imprimante Bowden ?

Uniquement le grade le plus ferme, le D60 UV, et seulement avec un tube court (moins de 400 mm), des raccords serrés et des vitesses inférieures à 30 mm/s. Les grades plus souples D53 et 93A nécessitent un extrudeur à entraînement direct.

Puis-je utiliser le TPU dans l'AMS de Bambu Lab ?

Non. Le TPU souple n'est pas compatible avec l'AMS : le trajet est trop long et trop étroit, et le filament flambera. Chargez le TPU depuis le porte-bobine externe.

Pourquoi mon TPU se bloque-t-il sans cesse ?

Presque toujours parce qu'il imprime trop vite. Le filament souple flambe dans l'extrudeur lorsqu'il est poussé plus vite qu'il ne peut avancer. Descendez à la vitesse minimale pour votre grade et réduisez la rétraction.

Dois-je sécher le TPU avant l'impression ?

Oui. Le TPU est très hygroscopique. Séchez-le à 50–60°C pendant 4–8 heures (jamais au-dessus de 65°C) et conservez-le hermétiquement avec dessiccant.

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À propos de l'auteur
Sergio Peciña est ingénieur électrique et électronique diplômé et ingénieur en conception technique chez Eolas Prints, avec plus de 10 ans d'expérience en impression 3D. Il a fondé les espaces maker de l'Université de La Rioja et de l'IDIVAL à Santander. Tous les filaments d'Eolas Prints sont fabriqués dans ses ateliers de Cantabrie, en Espagne, selon les normes ISO 9001 et ISO 14001.

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