Filament TPU : le guide complet pour imprimer souple et flexible en 3D

En bref : le filament TPU (polyuréthane thermoplastique) est un plastique d’impression 3D souple et élastique, à mi-chemin entre le caoutchouc et le PLA rigide. Il sert à imprimer des objets flexibles et résistants à l’usure (coques, joints, semelles, pièces techniques). Pour bien l’imprimer : une imprimante FDM avec extrudeur direct drive, une vitesse lente (15 à 30 mm/s), une température de buse autour de 220 °C et un filament bien sec.

Le TPU a la réputation d’un filament capricieux. En réalité, quelques réglages précis suffisent à l’apprivoiser. Pour apprendre l’impression 3D, notre formation Impression 3D couvre la prise en main du slicer jusqu’à la maîtrise des matériaux techniques. En attendant, voici un guide sur ce qu’est le TPU, comment choisir la bonne dureté et comment l’imprimer sans rater.

Qu’est-ce que le filament TPU ?

Le filament TPU (polyuréthane thermoplastique) appartient à la famille des élastomères thermoplastiques (TPE). Il désigne un plastique souple qui reprend sa forme initiale après déformation, contrairement au PLA ou au PETG qui restent rigides une fois imprimés. 

Sa densité avoisine 1,2 g/cm³. Il se présente en bobine de 1,75 mm, fondu couche par couche par l’imprimante. Pour comprendre ce principe, consultez notre article sur le fonctionnement d’une imprimante 3D FDM.

Le TPU constitue la variante la plus utilisée des TPE en impression 3D, grâce à : 

• Sa bonne imprimabilité ;
• Ses performances mécaniques équilibrées. 

Les termes « filament souple » et « filament flexible » désignent le TPU dans la grande majorité des cas : les 2 expressions s’utilisent comme synonymes dans les communautés maker.

Attention : TPU peut également désigner un sigle en informatique. Cet usage est sans rapport avec le filament TPU utilisé en impression 3D.

Quelles sont les propriétés du filament TPU ?

Le TPU cumule des caractéristiques mécaniques que les filaments rigides (PLA, PETG) ne peuvent pas offrir. Voici ce qui le distingue concrètement sur une pièce imprimée.

Souplesse, résistance et élasticité

Les propriétés clés du filament TPU sont :

• Souplesse et élasticité : la pièce se plie, s’étire et reprend sa forme sans se fracturer ;
• Résistance à l’abrasion : la surface résiste à l’usure lors des contacts répétés ;
• Résistance aux chocs : le TPU absorbe les impacts au lieu de les transmettre ou de casser ;
• Résistance aux huiles, graisses et intempéries : une exposition prolongée ne dégrade pas les pièces ;
• Bonne tenue dans le temps : le TPU conserve ses propriétés mécaniques plus longtemps que le PLA, qui vieillit sous UV.

Sécurité 

Le TPU émet très peu de particules et d’odeurs à l’impression. Toutefois, imprimer dans une pièce ventilée reste une bonne pratique, quel que soit le matériau. Une fois imprimée, la pièce ne présente aucun danger au toucher.

Attention : le TPU ne convient pas au contact alimentaire en FDM. La porosité des couches favorise la prolifération bactérienne, et les additifs du filament ne sont pas certifiés alimentaires. À éviter pour la vaisselle et les ustensiles.

{{cta-formation}}

TPU 85A, 95A, 98A : que signifient les duretés Shore ?

L’échelle Shore mesure la dureté d’un matériau élastique. En impression 3D souple, cette valeur détermine à la fois la souplesse de la pièce finale et la difficulté d’impression.

Comprendre l’échelle Shore A et choisir sa dureté

Plus le chiffre est bas, plus la matière est molle. Un TPU 85A reste très souple, un TPU 98A approche la rigidité d’un filament semi-technique. La lettre « A » désigne l’échelle pour matériaux élastomères.

Voici un tableau des différents types du TPU, par dureté : 

Commencez par le TPU 95A. Il offre le meilleur compromis entre souplesse et imprimabilité. 

Il existe aussi des variantes spécifiques : TPU transparent et TPU renforcé fibre de carbone.

À retenir : 

• 95A : point d’entrée recommandé ; 
• 85A : pour les makers qui maîtrisent déjà le TPU ;
• 60A : usage expert uniquement.

Quelle différence entre le TPU et les autres filaments ?

Le TPU ne remplace pas le PLA, mais répond à des besoins différents. Voici comment positionner chaque filament selon votre usage.

Tableau comparatif TPU vs PLA vs PETG vs ABS

TPU ou PLA : lequel choisir ?

La réponse dépend de l’usage :

• Si la pièce doit tenir un choc sans se plier, le PLA convient ;
• Si elle doit absorber des vibrations, s’étirer ou épouser une forme sans casser, le TPU s’impose. 

Dans les faits, ces 2 filaments coexistent souvent dans le même atelier, puisque leurs usages ne se recoupent pas.

Quel diamètre et quelle bobine de TPU choisir ?

Le filament TPU se présente quasi exclusivement en 1,75 mm : c’est le diamètre compatible avec la grande majorité des imprimantes FDM du marché. Le diamètre 2,85 mm existe mais reste marginal, réservé à quelques modèles spécifiques (Ultimaker, BCN3D).

Pour la bobine TPU, 2 formats dominent : 

• La bobine de 500 g, idéale pour tester un nouveau matériau ou imprimer des petites séries ;
• La bobine de 1 kg, plus économique pour une utilisation régulière.

Vérifiez ces points à vérifier avant d’acheter :

• La dureté Shore (95A pour débuter) ;
• Le conditionnement sous vide avec sachet dessiccant (le TPU est hygroscopique) ;
• La compatibilité annoncée avec votre imprimante (direct drive recommandé).

Bon à savoir : certaines bobines sont livrées dans un emballage hermétique prêt à l’emploi. Privilégiez ces formats si vous n’avez pas encore de solution de stockage sec.

Comment imprimer du TPU en 3D ?

Imprimer du TPU demande quelques ajustements par rapport au PLA. La matière ne tolère pas la vitesse et réagit mal à des réglages standard.

Le matériel indispensable : l’extrudeur direct drive

Le direct drive place le moteur d’entraînement juste au-dessus de la buse. Ce positionnement réduit la longueur du chemin parcouru par le filament souple et évite qu’il se torde ou se comprime. 

Un système Bowden (long tube PTFE entre le moteur et la buse) gère très mal la souplesse du TPU. Il peut produire des bourrages et des sous-extrusions. 

Pour choisir une imprimante équipée d’un extrudeur direct drive, consultez notre guide pour bien choisir son imprimante 3D.

Réglages pas à pas pour imprimer du TPU

‍

Voici comment configurer votre logiciel de slicing pour le TPU : 

• Sécher le filament : 4 à 8 h à 45-50 °C au déshydrateur si la bobine a été exposée à l’air ;
• Température de buse : entre 210 et 230 °C selon le fabricant (référence : 220 °C) ;
• Température du plateau : entre 30 et 60 °C ;
• Vitesse d’impression : 15 à 30 mm/s. Le TPU ne supporte pas les vitesses élevées ;
• Rétraction : 1 à 2 mm maximum ou désactivée. Une rétraction trop agressive provoque des bouchons ;
• Ventilation : refroidissement modéré (50 à 70 %).

Conseil : commencez par les profils TPU préintégrés dans votre slicer, puis ajustez la vitesse en premier. Ce paramètre résout la majorité des problèmes.

Comment imprimer du TPU avec un AMS (Bambu Lab) ?

Les imprimantes Bambu Lab équipées d’un AMS posent une contrainte spécifique : le TPU souple ne passe pas dans ce chargeur multi-bobines.

Pourquoi l’AMS pose problème avec le TPU

L’AMS fonctionne avec un long chemin de filament comportant des courbures. Cette configuration ne convient pas aux matières souples : le TPU s’y déforme et provoque des bourrages. Bambu Lab le confirme officiellement : le TPU standard n’est pas compatible avec l’AMS.

La solution : external spool et dureté adaptée

La méthode recommandée consiste à contourner l’AMS et à charger le TPU directement depuis une bobine externe (external spool), par l’arrière de l’imprimante. C’est la seule solution fiable et officiellement supportée pour tous les TPU souples (85A, 95A, 95A HF).

Bon à savoir : Bambu Lab commercialise un filament « TPU for AMS » (dureté 68D), formulé pour passer dans l’AMS. Il ne s’agit pas d’un TPU souple standard : c’est une gamme à part, plus rigide, conçue pour la compatibilité multi-bobines. Pour imprimer du TPU souple classique sur une Bambu Lab, l’external spool reste la voie à privilégier.

{{livre-blanc}}

Quels problèmes courants avec le TPU et comment les régler ?

Les défauts d’impression en TPU se concentrent sur 4 causes récurrentes. Voici comment les identifier et les corriger.

• Stringing (fils d’araignée) : cela se produit généralement avec une température trop haute ou un filament humide. Baissez la buse de 5 °C, séchez le filament et ralentissez la vitesse de déplacement ;
• Bourrage de l’extrudeur : c’est souvent que la vitesse est trop élevée ou que le système Bowden est utilisé. Passez en direct drive et réduisez la vitesse à 20 mm/s ;
• Sous-extrusion : une rétraction excessive ou un filament humide en est la cause. Désactivez la rétraction ou réduisez-la à 1 mm, puis séchez la bobine ;
• Décollement du plateau : le plateau est trop froid. Chauffez à 40-60 °C et utilisez une surface PEI ou une couche de colle.

Concrètement, la majorité des problèmes TPU disparaissent en combinant 3 actions : 

• Sécher le filament ;
• Réduire la vitesse ;
• Désactiver la rétraction.

Quels objets imprimer en filament TPU ?

La souplesse et la résistance à l’usure du TPU ouvrent un large spectre d’applications, du maker amateur au prototypage professionnel.

Usages courants en impression 3D souple

Le filament TPU convient particulièrement bien aux idées de projets à imprimer en 3D suivantes :

• Coques de protection pour smartphones, tablettes ou équipements ;
• Joints d’étanchéité, bouchons et pièces de remplacement ;
• Semelles, inserts et amortisseurs de chaussures personnalisées ;
• Pneus et roues pour véhicules rc et drones ;
• Bracelets, wearables et pièces en contact avec la peau ;
• Poignées antidérapantes et pièces techniques anti-vibration.

Dans un contexte professionnel, le TPU permet de valider la forme et l’ergonomie d’une pièce avant de la produire dans un matériau définitif. 

Bon à savoir : notre guide sur concevoir vos modèles avec Fusion 360 détaille pas à pas la démarche pour modéliser vos objets en amont. 

Vous former à l’impression 3D et aux matériaux techniques

Notre formation Impression 3D certifiante CPF couvre l’ensemble du parcours, de la prise en main du slicer à la maîtrise des matériaux avancés (TPU, PETG, ABS, résine). Éligible CPF, elle s’adresse aussi bien aux makers curieux qu’aux professionnels en reconversion.

En résumé : comment bien imprimer du filament TPU ?

• Le TPU (polyuréthane thermoplastique) constitue le filament souple de référence en impression FDM ;
• La dureté 95A représente le meilleur point d’entrée pour débuter ;
• Un extrudeur direct drive reste indispensable pour une impression fiable ;
• La vitesse doit se situer entre 15 et 30 mm/s ;
• La rétraction doit être réduite à 1-2 mm ou désactivée ;
• Le filament s’avère hygroscopique : le sécher avant impression évite la majorité des défauts ;
• Sur Bambu Lab avec AMS, l’external spool constitue la solution la plus stable ;
• Les principaux défauts (stringing, bourrage, sous-extrusion) se résolvent en séchant le filament, en ralentissant et en réduisant la rétraction.

{{livre-blanc}}

FAQ : comment réussir son impression en filament TPU ?

C’est quoi le filament TPU ?

Le filament TPU (polyuréthane thermoplastique) désigne un plastique d’impression 3D souple et élastique, membre de la famille des TPE. Sa densité avoisine 1,2 g/cm³. Il se présente en bobine de 1,75 mm. 

Contrairement au PLA ou au PETG, il produit des pièces flexibles capables de se plier et de reprendre leur forme initiale. 

Il s’imprime sur toute imprimante FDM équipée d’un extrudeur direct drive. Ses applications couvrent les coques, joints, semelles et pièces anti-vibration.

Quelle différence entre le PLA et le TPU ?

Le PLA reste rigide et convient à la déco et au prototypage visuel. Le TPU produit des pièces souples, élastiques et résistantes à l’abrasion. Il convient aux coques, joints, semelles et pièces sous vibration. 

Les 2 filaments s’utilisent sur la même imprimante FDM, mais leurs usages ne se recoupent pas. La question à poser avant de choisir : la pièce doit-elle être flexible ? 

• Si oui, TPU ;
• Sinon, PLA.

Le TPU est-il meilleur que le PLA ?

Non, les 2 filaments répondent à des besoins différents :

• Le PLA convient aux pièces rigides (prototypage, décoration, maquettes) ;
• Le TPU s’impose dès qu’une pièce doit fléchir, absorber des chocs ou résister à l’usure. 

Les 2 peuvent coexister dans un atelier puisque leurs usages diffèrent.

Quelle dureté TPU choisir pour débuter ?

La dureté 95A constitue le meilleur choix pour un premier essai : elle offre un bon équilibre entre souplesse et imprimabilité. 

Le 85A convient davantage aux makers qui maîtrisent déjà les réglages du TPU et recherchent plus de flexibilité. 

Le 60A s’adresse aux utilisateurs avancés qui ont besoin de pièces très molles (amortisseurs, coussinets) et acceptent une impression plus délicate.

À quelle température imprimer le TPU ?

La température de buse recommandée se situe entre 210 et 230 °C selon le fabricant, avec une référence courante autour de 220 °C. Le plateau se règle entre 30 et 60 °C. 

Ces valeurs figurent sur l’emballage de la bobine : elles servent de point de départ avant d’ajuster selon les résultats obtenus. Une buse trop chaude favorise le stringing, et une buse trop froide entraîne une sous-extrusion.

Le TPU est-il dangereux ou compatible avec les aliments ?

Le TPU émet peu de particules à l’impression et ne présente pas de danger au toucher une fois imprimé. 

En revanche, il ne convient pas au contact alimentaire en FDM : la porosité des couches et les additifs du filament rendent les pièces impropres à la vaisselle ou aux ustensiles. Des filaments certifiés existent pour les usages alimentaires.