Riempimento variabile nel TPU: quattro durezze con un solo filamento

Dipende da quale durezza intendiamo. La durezza del materiale non cambia mai: Filaflex 95A è 95A sulla bobina e nel pezzo finito. Si misura sulla scala Shore A, definita dalla norma ISO 868, che va da 0 a 100: più alto è il numero, più duro è il materiale. Se vuoi capire nel dettaglio come funziona la scala, trovi tutto nella nostra guida completa alla durezza Shore.

Quello che cambia è la durezza che senti quando premi il pezzo. Dipende dalla struttura interna. Una zona con poco riempimento contiene più aria che materiale, cede facilmente e si comporta come un materiale molto più morbido. Una zona densa oppone più resistenza e risulta rigida.

Il dato della nostra demo: un solo pezzo in Filaflex 95A, quattro zone di riempimento dal 7 % al 25 % e letture del durometro da ~25 a ~40 Shore a seconda della zona. Il materiale è lo stesso dall'inizio alla fine. A fare la differenza è la geometria.

È bene saperlo per evitare conclusioni sbagliate. Le letture del durometro su una struttura stampata variano in base alla geometria del pezzo e al numero di pareti. Su una zona con poco riempimento, lo strumento misura la risposta della struttura, non la durezza reale del materiale. Per questo indichiamo sempre un intervallo orientativo e non valori esatti: serve a confrontare le zone tra loro, non a certificare un valore.

Questa è la suddivisione che abbiamo usato nella demo con Filaflex 95A. Prendila come punto di partenza: a seconda della forma e delle dimensioni del tuo pezzo, potresti dover regolare di qualche punto in più o in meno.

La regola è semplice: meno riempimento, zona più morbida; più riempimento, zona più rigida. Il filamento è lo stesso in tutta la tabella.

Lo strumento chiave sono i modificatori. Un modificatore è un volume che posizioni all'interno del pezzo e che ha impostazioni proprie. Tutto ciò che si trova dentro quel volume viene stampato con quelle impostazioni, e il resto del pezzo con quelle generali. Così un unico corpo può avere quattro comportamenti diversi.

Bambu Studio e OrcaSlicer

Fai clic destro sul pezzo e scegli Add modifier (l'opzione equivalente se usi l'interfaccia in italiano). Puoi usare una forma semplice, come un cubo o un cilindro, oppure caricare un tuo volume. Posizionalo e scalalo in modo che copra la zona da modificare, poi cambia la densità di riempimento nelle impostazioni del modificatore.

PrusaSlicer

Il procedimento è equivalente. Clic destro sul pezzo e Add modifier mesh. Poi aggiungi a quel volume l'impostazione della densità di riempimento e assegnale il valore che ti serve.

Assegna una densità a ogni volume

1. Decidi quali zone del pezzo devono essere rigide e quali morbide.
2. Crea un modificatore per ogni zona e adattalo alla sua forma.
3. Assegna a ogni modificatore la sua percentuale di riempimento, usando la tabella sopra come riferimento.
4. Usa lo stesso motivo di riempimento in tutti i volumi, così le transizioni restano pulite.
5. Esegui lo slicing e controlla l'anteprima strato per strato per verificare che ogni zona abbia la densità prevista.

Per i pezzi flessibili consigliamo il riempimento giroide, per due motivi:

• Comportamento uniforme: il giroide risponde allo stesso modo in tutte le direzioni, quindi una zona morbida si deforma in modo uniforme ovunque la premi. Questa uniformità è proprio ciò che serve a un pezzo pensato per ammortizzare.
• Facile da stampare: è un percorso continuo, senza cambi di direzione bruschi, e questo conta molto quando il filamento è morbido. Meno partenze e arresti significano un'estrusione più stabile e meno problemi.

È l'errore più comune. I perimetri e gli strati superiori e inferiori irrigidiscono molto il pezzo. Se ne usi troppi, la pelle esterna maschera il riempimento e tutte le zone finiscono per sembrare uguali, anche se all'interno sono diverse.

Perché la differenza tra le zone si senta, usa:

• Da 1 a 2 pareti al massimo.
• Pochi strati superiori e inferiori, quanto basta per chiudere il pezzo.

Se il tuo pezzo non mostra differenze tra le zone, controlla prima di tutto questo.

Queste sono le impostazioni con cui abbiamo stampato la demo, con ugello da 0,4 mm. Sono un buon punto di partenza per qualsiasi pezzo a riempimento variabile.

Non saltare l'essiccazione. Il TPU assorbe umidità, e un filamento umido dà pezzi con una finitura peggiore e un comportamento meno prevedibile, cosa che si nota soprattutto nelle zone con poco riempimento.

Se la tua stampante è compatibile con il sistema Filaflex da 2,20 mm, puoi stampare flessibile fino a 3 volte più velocemente.

L'idea di fondo cambia il modo di progettare: la durezza non è più qualcosa che scegli quando compri il filamento, ma qualcosa che decidi quando progetti il pezzo. Metti zone morbide dove serve ammortizzare e zone rigide dove serve sostegno, tutto in un'unica stampa, senza assemblaggi né incollaggi di materiali diversi.

È così che si realizzano scarpe e solette stampate in 3D, e lo stesso principio vale per:

• Impugnature: manopole e impugnature ergonomiche.
• Protezioni: elementi protettivi e imbottiture.
• Selle: comfort dove appoggia il corpo.
• Wearable: pezzi a contatto con il corpo.

Filaflex 95A si adatta bene a questi usi perché è adatto al contatto con la pelle e offre il 500 % di allungamento.

Il riempimento variabile ti offre un'ampia gamma di sensazioni con un solo filamento, ma il punto di partenza resta la durezza del materiale. Se la tua applicazione richiede zone ancora più morbide, puoi applicare la stessa tecnica con un filamento di durezza inferiore. La gamma Filaflex scende così:

Un materiale come Filaflex 70A Ultra-Soft parte già da una base molto più morbida. Tieni presente però che i filamenti più morbidi richiedono più attenzione in stampa, e le impostazioni di questo articolo sono testate con il 95A.

Il riempimento cambia la durezza Shore del TPU?

No. La durezza Shore del materiale è fissa: Filaflex 95A è sempre 95A. Quello che cambia con il riempimento è la durezza che si percepisce nel pezzo, perché dipende dalla sua struttura interna. Con poco riempimento, la zona si comporta come un materiale molto più morbido.

Quale percentuale di riempimento rende il TPU più morbido?

Più è bassa, più la zona è morbida. Nella nostra demo con Filaflex 95A, il 7 % dà una zona molto morbida e il 25 % una zona rigida, con valori intermedi del 12 % e del 18 %. Abbinalo a poche pareti perché la differenza si senta.

Funziona con le stampanti Bowden?

Filaflex 95A è compatibile con le stampanti Bowden e non richiede piano riscaldato, il che lo rende un buon punto di partenza per provare il riempimento variabile su quasi qualsiasi stampante.

Vale per qualsiasi TPU?

Il principio è generale: con qualsiasi filamento flessibile, meno riempimento dà una zona più morbida. Le percentuali e le impostazioni di questo articolo, invece, sono testate con Filaflex 95A. Con un altro materiale, usale come riferimento e fai le tue prove.

Il modo migliore per capirlo è stamparlo. Una semplice piastra con quattro zone al 7 %, 12 %, 18 % e 25 % ti mostra in un pomeriggio come risponde il materiale e quali percentuali si adattano al tuo progetto. Per questa prima prova, Filaflex 95A è il flessibile più facile da stampare della gamma.