TPU-Material

Thermoplastisches Polyurethan (TPU-Material) ist ein flexibler, abriebfester Thermoplast. Es wird in einer Reihe von Herstellungsprozessen sowohl für Verbraucher als auch für die Industrie eingesetzt. In bestimmten Mischungen kann es sehr weich werden, aber TPU-Material bietet viele Vorteile und Eigenschaften. 3D-gedruckte Teile mit TPU sind langlebig und halten Umgebungstemperaturen von bis zu 80 Grad Celsius stand.

TPU-Filamente sind abriebfest, können Stößen standhalten und sind gegen viele Chemikalien beständig. Es ist vielseitig und wird in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt. Es gibt verschiedene Versionen von TPU-Material, aber hauptsächlich kann es in zwei Typen eingeteilt werden. Erstens als Polyetherpolyurethan und zweitens als Polyesterpolyurethan bekannt. Beide haben unterschiedliche Eigenschaften, die für einen bestimmten Bedarf geeignet sind.

TPU material

Spezifikationen für TPU-Material

Features
DurabilityHigh
StrengthHigh
FlexibilityVery high
Resistance
Abrasion resistanceHigh
Chemical resistanceMedium high
Water resistanceMedium
Temperatures
Nozzle temperature220 - 250 ‎°C
Heated bedup to 60 ‎°C

Merkmale des TPU-Filaments

TPU-Filamente weisen eine Reihe von Merkmalen auf, was es zu einer großartigen Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen macht. Es ist beständig gegen Abrieb, Öl, Chemikalien und Verschleiß, was es perfekt für den Einsatz in Branchen wie der Automobilindustrie macht. Bedruckte Teile aus TPU sind auch gegen niedrige Temperaturen beständig, was bedeutet, dass es nicht spröde wird und schwer zu verarbeiten ist.

Im Vergleich zu TPE, das auch ein flexibles Filament ist, ist TPU etwas einfacher zu drucken und behält seine elastischen Eigenschaften bei niedrigeren Temperaturen besser bei. TPU-Material hat auch eine höhere Abriebfestigkeit und eine höhere Beständigkeit gegen Öle und Fette.

TPU-Filamente haben im Gegensatz zu anderen steiferen Thermoplasten Eigenschaften wie Flexibilität und Konformität. Es hat auch eine ausgezeichnete Zwischenschichthaftung und keine Kräuselung oder Delaminierung während des 3D-Druckprozesses.

Stark oder elastisch

Die Härte von TPU kann von der Mischung der Polymere abhängen. Die Temperatur, bei der das TPU-Filament extrudiert wird, beträgt 220–250 Grad. Eine beheizte Bauplattform ist nicht erforderlich, aber bei Verwendung sollte die Temperatur nicht höher als 60 Grad sein. Das Extrudersystem muss Materialien standhalten, die sowohl flexibel als auch komprimierbar sind, bis zu einer konstanten Temperatur von 250 Grad.

Flexibilität

Die Flexibilität von TPU ist ausgezeichnet, dies hängt jedoch auch von den Einstellungen der 3D-Drucksoftware ab. Wenn Sie eine geringe Füllmenge verwenden, ist das 3D-gedruckte Design auch flexibler. Dies ermöglicht es, Objekte zu erstellen, die elastischer oder steifer sind. Wenn es um 3D-Druck geht, erfordert TPU-Filament die Übertragung einer größeren Energiemenge als viele andere Filamente. Im Vergleich zu anderen Materialien gibt es jedoch keine Verwerfungsprobleme, die durch Thermoschock auftreten können.

Downpoints von TPU

TPU ist im Vergleich zu anderen Filamentmaterialien schwieriger zu drucken, hauptsächlich aufgrund seiner Flexibilität.

  • ✓ Extrem flexibel
  • ✓ Große Widerstände
  • ✓ Sehr elastisch

5 Tipps für den 3D-Druck mit TPU-Material

Es ist wichtig, die Stärken und Schwächen beim Drucken mit TPU-Filamenten zu verstehen. Wie holst du das Beste aus diesem Material heraus? Es ist wichtig, mögliche Probleme zu berücksichtigen, wenn Sie sich für TPU-Material entscheiden, damit Sie wissen, was Sie erwartet.

  1. 1. Vorschub optimieren

Es ist oft am besten, eine gleichmäßige Vorschubgeschwindigkeit zu verwenden, die beim 3D-Druck mit flexiblen Filamenten langsam ist. Dies liegt an der Tatsache, dass das Material elastisch ist und unkontrollierbar werden kann, wenn sich die Druckgeschwindigkeit plötzlich ändert. Erhöhte Druckgeschwindigkeiten können zu einer Kompression des Filaments führen, was zu einem Stau führen kann. Es kann oft mehrere Versuche dauern, die optimale Druckgeschwindigkeit für den 3D-Druck von TPU-Material zu finden. Ein guter Ausgangspunkt ist jedoch eine Geschwindigkeit von 35 mm / s.

Um dies mit TPU-Material zu erreichen, drucken Sie in niedrigeren Schichthöhen und stellen Sie sicher, dass diese im Bereich von 0,1 mm bis 0,2 mm liegen. Bei der niedrigeren Schichthöhe ist weniger Kunststoff erforderlich, und dies bedeutet, dass der Extruder mit einer geringeren Geschwindigkeit zugeführt wird, was die Belastung des Filaments verringert.

  1. 2. Verwenden Sie eine negative Toleranz und vermeiden Sie die Verwendung von Flößen

Wenn Sie ein Teil entwerfen, das flexibel ist und auf ein anderes Objekt passen muss, sollten Sie eine negative Toleranz zwischen den Teilen in Betracht ziehen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das flexible Teil bequem über das andere Objekt strecken kann.

Bei Verwendung von flexiblen Filamenten wie TPU-Material ist es wichtig, die Verwendung von Flößen zu vermeiden. Weil die Basisschichten der Rate eine höhere Extrusionsrate aufweisen, was zu Problemen führen könnte

  1. 3. Optimieren Sie die Rückzugseinstellungen

Da das TPU-Material flexibel und elastisch ist, ist es sehr empfindlich gegenüber schnellen Bewegungen wie Rückzügen. Für einen erfolgreichen 3D-Druck mit dem TPU-Filament ist es daher entscheidend, dass Sie die Rückzugseinstellungen optimieren, um die Bewegungen zu begrenzen. Es ist wichtig, mit einem kleinen Rückzug zu beginnen und dabei eine langsamere Geschwindigkeit zu verwenden, um ein mögliches Austreten aus dem Extruder (Hot-End) zu verhindern.

  1. 4. Verkürzen Sie den Abstand

Die allgemeine Meinung ist für den 3D-Druck flexibler Materialien mit einem Direktantriebsextruder. Trotzdem können Sie die gleichen Ergebnisse erzielen, wenn Sie die richtigen Einstellungen auf einem 3D-Drucker mit Bowden-Extruder verwenden. Es ist wichtig, dass der Weg, auf dem sich das Filament zur Schmelzzone bewegt, enge Toleranzen aufweist, die ein Knicken oder Aufwickeln verhindern können.

  1. 5. Platzierung der Spule

Ein paar Änderungen an der Materialspule können einen großen Unterschied machen. Üblicherweise zieht das Extruderantriebsrad das Filament in die Düse, was dazu führt, dass die Filamentspule dabei eine kleine Menge Kunststoff abwickelt. Da TPU jedoch elastisch ist, wird das Filament beim Ziehen gedehnt, was zu einer Unterextrusion führen kann. Montieren Sie daher die Spule so über dem Drucker, dass sich das Filament nach unten abwickelt, wodurch der Widerstand verringert werden kann.

Branchen, die TPU-Material im 3D-Druck verwenden

Es gibt viele verschiedene Branchen, die den TPU-3D-Druck verwenden, da seine Funktionen ihnen eine Reihe von Vorteilen bieten.

Sportartikel und Schuhe

Da Sportartikel flexibel und strapazierfähig sein müssen, ist TPU-Material die perfekte Wahl. In vielen Sportarten findet man es in Trainingshilfen, Wassergeräten und Fitnessgeräten. Schuhe müssen niedrigen Temperaturen und Flexibilität standhalten und wasser- und chemikalienbeständig sein. Daher eignet sich das 3D-Druck-TPU hervorragend für die Herstellung von Sportartikeln.

SLEM untersuchte die Möglichkeiten von 3D-gedruckten Schuhen

SLEM, ein Innovations- und Bildungszentrum für die Schuhindustrie, hat Tractus3D gebeten, an einem 3D-Druckprojekt für Schuhe mitzuarbeiten. Ziel ist es zu untersuchen, wie die Menge an Materialabfällen so weit wie möglich reduziert werden kann, und gleichzeitig neue und bestehende Methoden zur schnellen Anpassung digitaler Modelle für jeden Kunden zu untersuchen.

SLEM fand heraus, dass die FDM-Technologie und andere Ansätze wie die FFF-Produktion wohl die kostengünstigste Lösung für die Anpassung von Sohlen darstellen. Schuhe, die mit diesen Verfahren hergestellt wurden, sind besonders effektiv bei der Anpassung von Sohlendesigns an die besonderen Bedürfnisse von Trägern. Von Form und Komfort bis hin zu Gewinn und spezifischen Anwendungen wie Sport. Das ultimative Ziel für Schuhunternehmen in der Zukunft wird eine schnelle Abwicklung vom Empfang von Kundendaten bis zur Rücklieferung an Kunden sein. Innerhalb eines Tages werden die Sohlen gedruckt, optimiert, hergestellt und an Kunden geliefert.

Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrtindustrie nimmt den Einsatz des TPU-3D-Drucks ebenfalls ernst, da auch dieser den Einsatz verstärkt hat und genau versteht, was er zu bieten hat. Es kann auch in Instrumententafeln und Sensoren gefunden werden.

Automobil

Die Automobilindustrie hat sich dem TPU-Material zugewandt und es in den Herstellungsprozess von Fahrzeugen implementiert. In den letzten Jahren hat die Nutzung erheblich zugenommen. Folglich ist es häufig in Instrumententafeln, Sensoren und Hebeln sowie in vielen anderen Bereichen zu finden.

TPU 3D printers

T650
T650
Der T650 ist der kleinste industrielle 3D-Drucker in unserem Sortiment.
T850
T850
Der T850 ist der industrielle 3D-Mitteldrucker in unserer DESK series.
T1250
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Der T1250 ist der industrielle 3D-Mitteldrucker in unserer DESK series
T3500
T3500
Der T3500 ist unser größter industrieller 3D-Drucker. Drucken Sie bis zu 2,1 Meter hoch!
T3000
T3000
Der T3000 ist unser mittelgroßer industrieller 3D-Drucker. Drucken Sie bis zu 1,45 Meter hoch!

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