TPE/TPU

Mach’s flexibel!

TPU TPE flexibles Filament

TPE steht für »Ther­mo­plas­ti­sche Elas­to­me­re«, also fle­xi­ble Kunst­stof­fe die durch erwär­men form­bar gemacht wer­den kön­nen. Das unter­schei­det die­se Grup­pe von Kunst­stof­fen von klas­si­schen Elas­to­me­ren. Die­se sind zwar eben­falls bei Raum­tem­pe­ra­tur dehn­bar, las­sen sich aber durch erwär­men nicht for­men oder schmel­zen. Und genau die­se Eigen­schaft ist ja für den 3D-Druck mit­tels FDM/FFF Tech­nik notwendig.

Die TPE’s wer­den selbst noch­mal in Unter­grup­pen unter­teilt, je nach che­mi­schem Auf­bau und inne­rer Zusam­men­set­zung. Mit Abstand am häu­figs­ten wird TPU, also ein ther­mo­plas­ti­sches Elas­to­mer auf Ure­than­ba­sis, als fer­ti­ges Fila­ment ver­kauft. Auch bei die­ser Art Fila­ment kann der Her­stel­ler die Eigen­schaf­ten des Werk­stof­fes in einem wei­ten Bereich beein­flus­sen. Das führt dazu, dass fle­xi­ble Fila­men­te in ver­schie­de­nen Här­te­gra­den lie­fer­bar sind. Die­se wird meist als Shorehär­te ange­ge­ben und bewegt sich im Bereich von Shore A70 (= sehr weich und sehr fle­xi­bel) bis D58 (= eher hart und wenig biegsam).

Vorteile von TPU

TPU begeg­net Dir bei vie­len Din­gen im All­tag. Du kennst sicher fle­xi­ble Han­dy­hül­len aus die­sem Werk­stoff. Es wird aber auch in Soh­len von Lauf­schu­hen ver­wen­det oder für Dich­tun­gen in Auto­mo­bi­len. Dabei ist die sehr gute Bestän­dig­keit gegen Öle und Fet­te der gro­ße Vor­teil. Im medi­zi­ni­schen Bereich wer­den zum Bei­spiel ortho­pä­di­sche Model­le aus TPU gefer­tigt. Nach­fol­gend alle Vor­tei­le auf einen Blick:

Fle­xi­ble Objek­te herstellbar
in ver­schie­de­nen Här­te­gra­den verfügbar
Sehr gute UV Beständigkeit
Hohe Halt­bar­keit und Abriebfestigkeit
Sehr gute Bestän­dig­keit gegen Öle und Fette
Gute Tem­pe­ra­tur­be­stän­dig­keit (bis ca. 95 °C)
Für indus­tri­el­le Anwen­dun­gen geeignet

Nachteile von TPU

Wie Du siehst ist TPU sehr robust und besitzt vie­le Eigen­schaf­ten, die je nach Anwen­dung von Vor­teil sind. Vor allem in fol­gen­den vier Punk­ten ist TPU nicht so positiv:

TPU ist teu­er im Ver­gleich zu ande­ren Filamenten
Es ist nicht bio­lo­gisch abbaubar
das Druck­ver­hal­ten ist anspruchsvoll
Nicht jede Extru­der­kon­fi­gu­ra­ti­on ist für TPU geeignet

Auf­grund der Fle­xi­bi­li­tät kann es bei Ver­wen­dung eines Bow­den­ex­tru­ders an Dei­nem Dru­cker zu Pro­ble­men kom­men. Die Ursa­che ist der mehr oder weni­ger lan­ge Weg zwi­schen Extru­der­an­trieb und dem Hotend, auf wel­chem das Fila­ment kom­pri­miert oder gedehnt wird. Auch die Rei­bung spielt vor allem bei den fle­xi­blen Fila­men­ten eine Rol­le, sodass es mit die­ser Extru­der­kon­fi­gu­ra­ti­on schwie­rig wird eine prä­zi­se Extru­si­on ein­zu­stel­len. Hier ist ein Direkt­ex­tru­der klar im Vor­teil, da eben der pro­ble­ma­ti­sche Weg zwi­schen Antrieb und Hotend sehr klein gehal­ten wird. In die­sem Arti­kel erfährst Du mehr über die zwei Arten von Extrudern.

Drucktipps

Zum Schluss habe ich fol­gen­de Druck­tipps für Dich

  • Druck­ge­schwin­dig­keit ver­lang­sam (15−30 mm/s)
  • Beheiz­tes Druck­bett und Bau­teil­küh­lung einsetzen
  • Extru­si­ons­fak­tor erhöhen
  • Retrac­tion deaktivieren

Damit kannst Du sicher gute Ergeb­nis­se beim Druck von TPU erzielen.