灵魂发问：TPU耗材能做什么？3D打印一双鞋，会咯脚吗？

3D打印正在走进日常生活，而这一切，或许就从一双鞋开始。

热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethane Elastomer），简称TPU，也称为热塑性聚氨酯橡胶，是一种具有(AB)n型嵌段结构的线性聚合物。它以其优异的弹性、耐磨性、抗撕裂性和化学耐受性而闻名，在柔性部件、鞋类、医疗设备和汽车零部件等领域已得到广泛应用。

什么是邵氏硬度？

在3D打印常见的TPU材料中，很多人可能最常听到的是TPU 95A。但不少人可能还不清楚，这里的“A”到底代表什么。实际上，“A”指的是材料的邵氏A硬度（Shore A Hardness），这是一种用于衡量柔性材料硬度的标准。数值越高，表示材料越硬，反之则越柔软。

目前，市面上使用最广泛的3D打印TPU材料是TPU 95A属于较硬的弹性体材料，兼具一定的柔韧性和优异的耐磨性。

TPU的硬度范围

TPU 60A - 85A：非常柔软，适用于手机壳、减震垫等。

TPU 90A - 95A：具有一定的硬度，常用于鞋底、工业零件等需要耐磨和支撑的部件。

TPU 98A以上：接近塑料的硬度，更适合用于高负载或结构性应用。

除了常见的TPU 95A，如今市面上已经出现越来越多不同硬度和功能的TPU材料，涵盖了更广泛的应用需求。以eSUN易生的柔性3D打印材料为例，包括了TPU-90A、TPU-87A、TPU-85A、TPE-83A等更柔软的材质，也有如TPU-64D 这类硬度更高的型号。此外，还有具备特殊性能的变种材料，例如 TPU-HS（快速抑菌型）、TPU-LW（轻质型）、以及TPU-Temp Color Change（温度感应变色型）等。

近日，随着拓竹H2D等双喷嘴3D打印机的陆续推出，用户对软硬材料复合快速制造的需求明显增长。eSUN易生也顺势而动，推出了TPU-90A、TPU-85A、TPU-64D三款全新柔性材料，以满足市场对于多材料打印的多样化需求。

TPU材料能做什么？

最具代表性的应用之一，就是TPU在鞋类领域的落地应用。

近期，Nike推出了其首款3D打印一体运动鞋「Air Max 1000」，背后的生产合作方正是Zellerfeld。作为3D打印鞋类领域的先锋，Zellerfeld还推出了一个3D打印鞋类开放平台，其目标是赋能创作者、设计师和品牌，让他们能够参与到从设计到制造的完整创作过程中。

值得一提的是，该产品所采用的材料实际上也是TPU。虽然目前具体的材料型号尚未公布，也不排除其使用的是定制化配方的TPU，但这一成功案例无疑证明了FDM技术在鞋类制造领域具备可行性。

柔性应用潜力巨大，DLP落地领先于FDM

除了鞋类应用，3D打印柔性材料在多个领域同样大有可为。在家居领域，可用于打印头枕、腰枕等柔性支撑产品，兼具舒适性与耐用性；在医疗康复方面，适用于定制矫形器、护具和足部护理用品，贴合性强，佩戴更舒适；在工业场景中，常被用于制造密封件、柔性连接器、防震垫等软性零件，有助于延长设备寿命、降低维护成本。此外，还可应用于防护装备，如头盔内衬、减震垫片等，有效提升使用者的安全防护体验。

以上这些应用事实上在DLP树脂3D打印工艺中已被成功实现，据了解，博理科技已经在上述多个领域推出了对应的成品案例。然而，在FDM技术中，除了鞋类产品已有一定的实际落地外，其他应用目前仍未实现真正的批量化生产——至少从我们目前掌握的情况来看尚属如此。

过去受限于TPU材料种类较少，很多应用通过FDM技术难以实现。而现在，包括eSUN易生在内的材料厂商已推出多款性能可靠的TPU，材料问题基本解决。剩下的主要瓶颈在于设备，如打印精度、稳定性和多材料配合等方面仍需提升。

早期阶段，还需要更多设备厂商跟进

不过，正如拓竹最新推出的H2D设备，在柔性材料打印方面已做出了显著改进。其采用伺服电机驱动的挤出机，可实现对TPU等柔性材料更精准、稳定的挤出控制。若要进一步扩大TPU材料在各行业的应用，事实上还需要包括创想三维在内的更多设备厂商积极参与，才能共同推动柔性材料打印技术的发展与普及。

当然，对于初学者来说，目前使用TPU材料进行3D打印仍然存在一定的技术门槛。不同型号的TPU对打印参数有不同要求，需要合理设置打印温度、打印速度和回抽参数，才能有效避免堵头、拉丝、层间粘结不良等常见问题。

总之，TPU等柔性材料的应用，已为3D打印打开了通往鞋类等大规模市场的大门。仅鞋类这一千亿级市场，就足以释放出巨大的发展潜力与商业价值。

那么，通过3D打印制作一双鞋子，你怎么看？这会是一场制造方式的变革吗？

又或者，你是否已经准备好亲手打印一双属于自己的鞋？也欢迎在评论区分享你的体验——咯脚了吗？还是意外地舒服？

最后，为大家附上一份由eSUN易生提供的柔性材料打印注意事项，希望能帮助用户更高效地掌握TPU的打印技巧，提升打印成功率与成品质量：

设备建议：

1. 挤出系统

建议使用直驱挤出机（近程挤出）。对于硬度在85A以上的TPU材料，喉管不能过长，挤出齿轮需具备较强的咬合能力，以防打滑或卡料。

2. 喷嘴规格

建议使用0.4mm及以上的喷嘴，能更顺畅地挤出TPU材料，降低堵塞风险。

3. 打印平台

推荐使用PEI或玻璃平台。TPU材料对底板附着性较好，无需设置过高的底板温度，一般保持在常温至50℃即可。

参数设置：

1. 打印温度

建议范围：200℃–250℃

- 64D、95A：通常使用220℃左右即可，过高易产生气泡

- 90A、85A：材料较软，建议设置在240℃左右，便于顺畅挤出

2. 流量比例

推荐设置在1.0–1.05

TPU本身挤出量偏少，模型壁面容易分层，适当提高流量能改善粘结效果。

3. 回抽设置

建议减少或禁用回抽。频繁回抽易导致材料在齿轮处变形，进而堵料。

其他注意事项：

1. 材料干燥

TPU吸湿性强，打印前建议进行充分烘干（可在50–60℃条件下干燥4小时），以避免气泡和表面瑕疵。

2. 材料摆放

对于柔软度较高的型号（如83A、85A），材料若放置过远，线盘拉动易受阻，建议优化料架摆放位置，保持进料顺畅。

注：文章中图片来自eSUN易生、博理科技、Zellerfeld等。