95A vs 85A TPU：柔軟パーツに本当に必要なショア硬度はどちらか

ショアA硬度が測定するものと、測定しないもの

ショアA硬度は、定められた方法で圧子に対する試験片の反応を測定するものです。比較可能な条件下では、数値が低いほど材料は柔らかくなります。したがって85Aや95Aという値はフィラメント選びに役立ちますが、配合全体も造形パーツの変形も表してはいません。数値には製品名と測定方法を添えてください。異なるポリマー配合や形状を、硬度の差だけに還元することはできません。

その数値は原材料を表すもので、造形物を表すものではありません。薄い95Aのストラップは簡単に曲がりますが、中身の詰まった85Aのブロックはかなり硬く感じられます。Prusament自身のページもTPU 95Aについて、薄い層では柔らかく曲げやすく、厚い層では強く耐久性があると指摘しています。硬度はフィラメントの種類を選ぶ出発点として扱い、完成したパーツの手触りの予測とは考えないでください。耐摩耗性から吸湿性まで、これらの材料に共通するその他の特性については、TPUフィラメントガイドで扱っています。

95A TPU：Prusamentのデータシートに掲載された、硬めで耐摩耗性の高いタイプ

Prusament TPU 95Aは、硬めのTPUの用途をよく示す例です。データシートには、Oリング、スペーサー、頑丈なハウジング、スポーツ用品の部品など、機械的な荷重がかかるパーツが挙げられています。Prusamentはさらに、耐久性のあるグリップ、スキーやスケート靴の鋭いエッジのカバー、ケーブルプロテクター、清掃用エアブロワーも挙げています。これらの用途に共通するのは、ぷにぷにした感触ではなく、耐摩耗性と耐衝撃性です。

ページによると、このフィラメントはエーテルジオール系の化学組成を採用しており、ほとんどのTPUフィラメントはエステルジオール系です。Prusamentはこの選択により、非常に低い吸湿性、高い耐加水分解性、良好な耐油性・耐グリス性が得られるとしています。弾性と耐衝撃性は-50 °Cまで維持されるとされ、荷重たわみ温度は1.80 MPaで78.6 °Cと記載されています。造形設定として、データシートはノズル温度230 ± 10 °C、ベッド65 ± 10 °Cとし、エンクロージャーは不要としています。乾燥は通常不要ですが、スプールが多湿な環境に置かれていた場合、Prusamentは60 °Cで少なくとも4時間乾燥させ、その後ドライボックスで保管することを推奨しています。データシートはまた、プリンターによっては追加の調整が必要な場合があること、スムースシートには離型層が必要であることも記載しています。

85A TPU：Bambu Labの製品ページに掲載された、柔らかく衝撃を吸収するタイプ

Bambu LabはTPU 85AをTPU 90Aと並べて販売しており、製品ページでは85Aをラインナップ中で最も柔らかいTPUと説明しています。記載されている用途は衝撃吸収と柔らかい支持で、パッド、保護ケース、ぷにぷにしたフィジェットトイ、クッション部材などです。やや硬めの90Aは、靴底、RCタイヤ、強度と弾性の両方が必要な機能部品向けです。Bambu Labは両グレードについて、繰り返し曲げた後の耐摩耗性を強調しています。

同じページには明確な警告もあります。85Aと90Aは非常に柔らかいため、Bambu Labは購入前にwikiの造形ガイドを読むよう求めています。すべてのパラメーターはBambu Studioにプリセット済みで、同社はFlow Dynamics Calibrationをオフにし、最大体積速度をデフォルトのままにするよう指示しています。取り出しについては、ノズルを250 °Cに加熱し、エクストルーダーで引き戻してから手でフィラメントを引き抜くことを推奨しています。自動取り出しを繰り返すと、切断されていないTPUがエクストルーダー内に詰まることがあるためです。TPUを頻繁に造形する場合、Bambu Labは右側投入口のフィラメントカッターに注意するよう勧めています。この材料では摩耗が早いためです。ページにはまた、このフィラメントが食品グレードではないことも記載されています。

壁とインフィル：硬度だけでなくパーツも比較する

ショアA尺度では、85Aと95Aの差は10ポイントです。造形パーツでは、壁の数、インフィル、ソリッド層も機械的な反応に影響します。Prusaは、強度を得るにはインフィルとペリメーターを増やし、柔軟性を保つにはペリメーターとソリッド層を減らすよう推奨しています。ただし、これは10ポイントの硬度差に対するそれらの影響を定量化するものではありません。2つのスプールを比較するには、形状とプロファイルを記録し、想定する荷重に合った試作品を造形して、その変形を観察してください。

曲がる必要があるパーツと、圧縮される必要があるパーツを区別してください。ケーブルプロテクターとクッションでは求められる動きが異なります。メーカーの用途例は試作の候補選びの参考になります。ただし、1つの硬度があらゆるヒンジや防振脚に適することを示すものではありません。Prusaはまた、柔軟フィラメントではブリッジやオーバーハングが難しいと指摘しています。Z方向のギャップ0.3 mm、XY方向の分離を少なくとも100%とするなどのサポート材の提案は、あくまで出発点であり、該当するプロファイルと形状に照らして確認する必要があります。

給送経路：各硬度に対応するエクストルーダー、ノズル、AMSユニット

柔らかさの代償は装填段階で表れます。Prusaのガイドは端的に、フィラメントが柔らかいほど造形が難しくなると述べています。ドライブギアに巻き込まれ、ノズルを詰まらせ、糸を引くからです。そのため両メーカーとも専用の互換性リストを公表しています。TPU 85Aについて、Bambu LabはXシリーズ、Pシリーズ、H2Sに加え、H2DとH2Cでは右側のフィラメント投入口のみを挙げています。Aシリーズはサポートされていません。硬めの90AはAシリーズでも使えます。AMS、AMS lite、AMS 2 Proはどちらのグレードにも非対応とされています。対応しているのはAMS HTのみで、Bambu Labは給送手順についてwikiを参照するよう案内しています。

ノズルについて、Bambu Labのページは85Aに0.6 mmと0.8 mmを推奨し、0.2 mm、0.4 mm、High Flowノズルを対象外としています。90Aではリストに0.4 mmが加わります。3Dプリンターのノズルガイドは、ディテールと信頼性のバランスを考えるのに役立ちます。Prusa側では、PrusamentはTPU 95AをNextruderでほぼ失敗しないと説明しており、Core One、XL、MK4S、MK4、HT90用のプロファイルを用意しています。ただし資料では、XLは経路が長いため特に注意が必要であること、Core OneではPTFEチューブを外して手でフィラメントを押し込む必要がある場合があること、CORE One+とCORE One Lには側面のフィラメントセンサーを緩めるラッチがあることも指摘しています。MK3S+以前の機種では、アイドラーを緩めることが推奨されています。

スプールを買う前のTPUデータシートの読み方

TPUのデータシートは3つのブロックに分けて読みます。1つ目は材料の説明で、ショアA硬度、エーテル系かエステル系かの化学組成、耐熱性、吸湿性が記載されています。2つ目は推奨設定で、ノズル温度とベッド温度、造形面、乾燥条件です。3つ目は最も役立つことが多いブロックで、対応プリンター、ノズル径、マルチスプールシステムが列挙されています。このスプールが実際にお使いの機械で使えるかどうかを決めるのは、この3つ目のブロックです。

Prusamentは95AにPA NylonまたはSatinシートを推奨し、PPシートとテクスチャードシートも可とし、スムースPEIでは離型層を必須としています。Bambu Labは85Aと90AにスムースPEIとテクスチャードPEIを挙げています。PEIビルドプレートガイドは、具体的な造形面を見分けるのに役立ちます。速度のアドバイスにも出典を添える必要があります。Prusaの柔軟材料の一般ガイドは20 mm/sを一般的な速度、30～40 mm/sを最大値としていますが、Bambuはプリセットを維持するよう求めています。これらの値を別のスプールに自動的に当てはめないでください。最後に、多湿な保管は製品の指示に基づいてフィラメントドライヤーを使う理由になりますが、吸湿だけですべての造形不良を説明できるわけではありません。

出典と限界

• Prusament TPU 95A | Prusament
• TPU 85A / TPU 90A | Bambu Lab EU Store
• 柔軟材料 | Prusa Knowledge Base

当サイトはメーカーとコミュニティの資料を整理したもので、これらの製品を自分たちで実測したわけではありません。お使いの機種の取扱説明書が、一般的なガイダンスより優先されます。