{"id":23909,"date":"2024-10-05T00:01:35","date_gmt":"2024-10-04T22:01:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=23909"},"modified":"2025-05-14T16:29:34","modified_gmt":"2025-05-14T14:29:34","slug":"was-sie-ueber-tpu-beim-3d-druck-wissen-sollten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/was-sie-ueber-tpu-beim-3d-druck-wissen-sollten\/","title":{"rendered":"TPU als Material f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

TPU – thermoplastisches Polyurethan – ist ein Elastomer (synthetischer Kunststoff), der sich durch seine hohe Flexibilit\u00e4t und Best\u00e4ndigkeit bei der Weiterverarbeitung auszeichnet und die Eigenschaften von Thermoplasten und Elastomeren vereint. TPU kann wesentlich h\u00f6heren Druck- und Zugkr\u00e4ften standhalten als andere g\u00e4ngige Materialien wie PLA<\/a> und ABS<\/a>. Die Ursache f\u00fcr die Variation in dessen Weiche und H\u00e4rte ist auf die chemische Zusammensetzung zur\u00fcckzuf\u00fchren: Je nach Anteil der Hart- und Weichsegmente \u00e4ndert sich auch die H\u00e4rte und Flexibilit\u00e4t des Materials<\/a>. Auch eine geringere F\u00fcllmenge kann zu einem flexibleren 3D-gedruckten Teil f\u00fchren. Dies wirkt sich auf die Transparenz der Endteile, die Weichheit bei der Ber\u00fchrung oder die Haftung der Teile aus. TPU ist ein sehr vielf\u00e4ltiges Polymer<\/a>, das den Teilen eine sehr vielschichtige Reihe an Eigenschaften verleiht. TPU bietet zudem eine h\u00f6here Best\u00e4ndigkeit gegen s\u00e4mtliche Fette und \u00d6le. Doch was ist bei der Verwendung von TPU zu beachten?<\/p>\n

Produktion und Materialeigenschaften von TPU<\/h2>\n

Obwohl wir normalerweise \u00fcber TPU-Filamente sprechen, k\u00f6nnen wir sie auch in Pulver- oder Harzform<\/a> finden. Hinsichtlich der Eigenschaften dieser Polymere sollten wir wissen, dass sie viele Vorteile haben, wie zum Beispiel ihre hohe Schlag-, Verschlei\u00df-, Abrieb- und Schnittfestigkeit. Au\u00dferdem verf\u00fcgen sie \u00fcber eine relativ hohe Schichtkoh\u00e4sion, die eine ausgezeichnete mechanische Homogenit\u00e4t der hergestellten Teile bewirkt und sie isotrop macht. Allerdings gibt es bei dieser Art von Material gewisse Grenzen, die man beachten muss. TPU passt sich nicht gut an hei\u00dfe Umgebungen an. Dieser Faktor f\u00e4llt auf, weil sie trotz ihres gro\u00dfen Arbeitsbereichs hohen Temperaturen nicht standhalten. Dar\u00fcber hinaus sollten die Druckeinstellungen je nach verwendeter Technologie und 3D-Maschine<\/a> variieren. Im Vergleich zu TPE, einem anderen flexiblen Filament, l\u00e4sst sich TPU leichter drucken und beh\u00e4lt seine elastischen Eigenschaften bei niedrigeren Temperaturen besser bei. TPU-Material bietet eine bessere Best\u00e4ndigkeit gegen Abrieb, \u00d6l und Fett. Im Gegensatz zu steiferen Thermoplasten verf\u00fcgt TPU-Filament \u00fcber Eigenschaften wie Flexibilit\u00e4t und Anpassungsf\u00e4higkeit und hat keine Probleme mit Verformung und Delaminierung w\u00e4hrend des 3D-Druckprozesses<\/a>.<\/p>\n

\"\"

Aufgrund seiner Flexibilit\u00e4t wird das Material oft f\u00fcr die Herstellung von Mobiltelefonh\u00fcllen verwendet.<\/p><\/div>\n

3D-Druck mit TPU-Filament<\/h2>\n

Beim Bedrucken von Teilen mit TPU unter Verwendung eines FDM<\/a>-Druckers empfehlen wir, eine d\u00fcnne Schicht Klebstoff auf das Druckbett aufzutragen, was die Haftung des Materials f\u00f6rdert. Au\u00dferdem sollte die Extrusionsd\u00fcse eine Temperatur zwischen 210 \u00baC und 235 \u00baC erreichen, um das Filament richtig zu schmelzen (obwohl dies vom Hersteller abh\u00e4ngig ist). Dies sind jedoch nur allgemeine Tipps. Der Erfolg des Drucks mit TPU h\u00e4ngt von der Konfiguration jedes 3D-Druckers und der richtigen Kalibrierung ab. Daher wird empfohlen, kleine Tests mit diesem Material durchzuf\u00fchren, bevor mit komplexeren Drucken begonnen wird. Es ist wichtig zu beachten, dass das Extrusionssystem in der Lage sein muss, flexible und komprimierbare Materialien bei einer konstanten Temperatur von 250 Grad zu verarbeiten.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Bei der Stereolithographie<\/a> wird davon abgeraten, TPU f\u00fcr kleine, d\u00fcnnschichtige Modelle zu verwenden oder f\u00fcr Modelle, die besonders empfindlich f\u00fcr Ausdehnungen sind.\u00a0Bei der Konfiguration des 3D- Modells wird empfohlen, dass die Modelle die endg\u00fcltige Form haben und nahe am Druckbett positioniert werden, jedoch nicht flacher als 20\u00ba. D\u00fcnnere und h\u00f6here Teile sind schwieriger zu drucken, obwohl zus\u00e4tzliche St\u00fctzen immer verwendet werden k\u00f6nnen, um ein optimales Ergebnis zu gew\u00e4hrleisten. Da es sich um ein flexibles Material handelt, ist es sehr anf\u00e4llig Verstopfungen in der D\u00fcse hervorzurufen und somit zu Druckproblemen an Teilen zu f\u00fchren. Filamenthersteller<\/a> verwenden h\u00e4ufig die Z-Hop-Funktion, um Spannungen zu vermeiden. Dies bedeutet, dass der Extruder, anstatt die n\u00e4chste Schicht horizontal zu erzeugen, einige Zentimeter ansteigt und sich bewegt, um die n\u00e4chste Schicht zu beginnen, wodurch sichergestellt wird, dass kein Material zwischen dem Teil und der D\u00fcse zur\u00fcckbleibt.<\/p>\n

\"\"

(Bild: BCN3D)<\/p><\/div>\n

Zudem ist es wichtig zu beachten, dass jede Maschine und jedes Filament anders ist. Daher wird empfohlen, Tests durchzuf\u00fchren, um den optimalen Schrumpfungswert zu ermitteln. Au\u00dferdem ist zu beachten, dass dieser Wert zwischen verschiedenen TPU-Filamenten variieren kann. TPU muss nicht zwingend nachbehandelt werden, aber bestimmte Techniken k\u00f6nnen durchgef\u00fchrt werden, um die Eigenschaften oder das \u00e4sthetisches Erscheinungsbild zu verbessern. Eine g\u00e4ngige Option ist eine Polierbehandlung, um die Oberfl\u00e4che zu gl\u00e4tten und Schichtspuren zu entfernen, was das endg\u00fcltige Aussehen des gedruckten Objekts verbessern kann. Es kann auch eine Farb- oder Lackschicht aufgetragen werden, um die Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Wasser, Staub und Schmutz zu verbessern.<\/p>\n

Hauptanwendungen<\/h2>\n

In der additiven Fertigungsindustrie er\u00f6ffnet dieses Material eine Welt der M\u00f6glichkeiten f\u00fcr verschiedene M\u00e4rkte. In der Schuhbranche k\u00f6nnen elastische Sohlen hergestellt werden, in der Medizinbranche orthop\u00e4dische Modelle. Im Luft- und Raumfahrtsektor<\/a> werden Instrumente oder Sensoren entwickelt und im Automobilsektor werden Reifen und Sto\u00dfd\u00e4mpfer hergestellt. Auch im Sport, bei der Herstellung von Protektoren in Fitnessger\u00e4ten, ist es zu finden.<\/p>\n

TPU ist ideal f\u00fcr Endverbrauchsteile, Funktionsprototypen, Konzeptmodelle und kundenspezifische Komponenten. Diese Art von Material wird z. B. bei der Herstellung von Handyh\u00fcllen verwendet, da es das Ger\u00e4t vor St\u00f6\u00dfen und Br\u00fcchen sch\u00fctzt.<\/p>\n

\"\"

Durch den Zusammenhalt der Schichten wird eine hervorragende mechanische Homogenit\u00e4t erreicht (Bild: The Lubrizol Corporation)<\/p><\/div>\n

Hersteller und Materialpreise<\/h2>\n

Auf dem heutigen Markt der additiven Fertigung finden wir gro\u00dfe Unternehmen, die TPU f\u00fcr die Herstellung flexibler Teile anbieten. Der Gigant UltiMaker hat ein Filament namens TPU 95A, das mit seinen 3D-Druckern Ultimaker S5, Ultimaker 3, Ultimaker 2+ und dem neuesten Drucker des Herstellers, dem UltiMaker S7, kompatibel ist. Nach Angaben des Unternehmens unterst\u00fctzt das Material eine Bruchdehnung von bis zu 580 %. Zudem ist das Filament in 4 verschiedenen Farben erh\u00e4ltlich.<\/p>\n

Ein weiteres gro\u00dfes Unternehmen ist Formlabs, das im vergangenen Jahr sein so genanntes „Elastic Resin“ f\u00fcr die SLA-Technologie vorgestellt hat. Dieses Harz hat einen Shore-Durometer von 50A sowie eine hohe Dehnung und Energier\u00fcckgabe. „Shore“ bezieht sich auf die H\u00e4rte des verwendeten Materials, oder mit anderen Worten, wie widerstandsf\u00e4hig ein Material gegen Eindr\u00fccke ist. Niedrigere Zahlen bedeuten weniger Widerstand und weichere Materialien. Die Elastizit\u00e4t und Festigkeit dieses Materials erm\u00f6glicht den Einsatz in mehreren Zyklen.<\/p>\n

\"\"

(Bild: Formlabs)<\/p><\/div>\n

Es gibt jedoch auch andere Unternehmen, die sich haupts\u00e4chlich der Entwicklung dieser Materialien widmen, wie z. B. Recreus. Dieses Unternehmen zeichnet sich durch eine Vielzahl von 3D-Druck-Filamenten aus, die es derzeit anbietet. Insbesondere das renommierte FilaFlex-Filament entstand aus dem Bed\u00fcrfnis, innovativ zu sein und die Grenzen des 3D-Drucks zu durchbrechen. Ignacio Garcia, CEO von Recreus, sagte: „Die 3D-Drucktechnologie an sich war bereits innovativ und zusammen mit der Flexibilit\u00e4t des Materials, mit dem sich flexible Teile, wie z. B. Turnschuhe, herstellen lassen, wurde das Potenzial der additiven Fertigung und von FilaFlex deutlich“<\/em>. Ebenfalls wird das Material von anderen Unternehmen wie BASF in Pulverform angeboten. Sie haben eine Reihe von TPU-Pulvern unter der Bezeichnung Ultrasint\u00ae im Angebot, und ihr TPU01 ist beispielsweise speziell f\u00fcr die Drucker der Serie Multi Jet Fusion 5200 von HP konzipiert. Der Preis f\u00fcr TPU-Filament liegt bei etwa 30-40 Euro pro Kilogramm.<\/p>\n

Was halten Sie von der Verwednung von TPU? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

TPU – thermoplastisches Polyurethan – ist ein Elastomer (synthetischer Kunststoff), der sich durch seine hohe Flexibilit\u00e4t und Best\u00e4ndigkeit bei der Weiterverarbeitung auszeichnet und die Eigenschaften von Thermoplasten und Elastomeren vereint. TPU kann wesentlich h\u00f6heren Druck- und Zugkr\u00e4ften standhalten als andere…<\/p>\n","protected":false},"author":6071,"featured_media":23911,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,49,50,12],"tags":[],"class_list":["post-23909","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-aktuelles","category-auswahl-redaktion","category-materialien"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23909","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6071"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23909"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23909\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":63130,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23909\/revisions\/63130"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/23911"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23909"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23909"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23909"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}