Was ist TPU-Filament? Die Grundlagen &Nützliche Anleitung.

TPU ist eines der beliebtesten flexiblen 3D-Druckfilamente auf dem Markt.

Thermoplastisches Polyurethan oder TPU stammt aus einer Klasse von Polyurethan-Kunststoffen mit wichtigen Eigenschaften wie hoher Elastizität, Transparenz und Beständigkeit gegen Abrieb, Öl und Fett.

Es hebt sich von anderen Filamentmaterialien durch seine extrem flexible Beschaffenheit ab. TPU bestehen aus thermoplastischen Elastomeren, aber es ist besser, sie von Säuren, Lösungsmitteln und Kraftstoffen zu trennen, da sie die Eigenschaften der Filamentmaterialien beeinträchtigen können.

Was ist TPU-Filament?

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist eine übliche Form von elastischem Polymer oder Elastomer, die in jedem ordnungsgemäß ausgestatteten 3D-Drucker verwendet wird.

Im Vergleich zu den vielen Arten von flexiblen 3D-Filamenten ist das TPU-Filament steifer, wodurch es einfacher zu extrudieren und zu verwenden ist. Es ist ein mittelfestes Filamentmaterial mit sehr hoher Haltbarkeit und Flexibilität und kann viel höheren Druck- und Zugkräften standhalten als seine üblichen Äquivalente PLA und ABS.

TPU-Filamente sind je nach Anwendung in verschiedenen Typen erhältlich:

• Polyester-TPU-Filamente – abgeleitet von Adipinsäureestern
• Polyether-TPU-Filamente – abgeleitet von Tetrahydrofuranethern
• Polycaprolacton-TPU-Filamente – abgeleitet von thermoplastischem Polyurethan-Elastomer.

TPU-Filamente auf Polyesterbasis werden üblicherweise verwendet, um Öl und Kohlenwasserstoffen zu widerstehen, während Polyether-TPU-Filamente in nassen Umgebungen verwendet werden. Filamente auf Polycaprolacton-Basis erbringen normalerweise ihre optimale Leistung bei niedrigen Temperaturen und sind widerstandsfähiger gegen Hydrolyse.

Im Vergleich zum TPE-Filament (bei Amazon prüfen) , Flexible TPU-Filamente sind einfacher zu drucken und behalten die elastischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen besser bei.

Ein TPU-Filamentmaterial ist flexibler und hat eine bessere Anpassungsfähigkeit als andere thermoplastische Formen.

Das Filament hat eine hervorragende Zwischenschichthaftung und delaminiert oder kräuselt sich während des Druckvorgangs nicht, wenn Sie die richtigen 3D-Druckereinstellungen verwenden.

Wofür wird das flexible TPU-Filament verwendet?

TPU-Filamente werden häufig in medizinischen Geräten, Antriebsriemen, aufblasbaren Flößen, Lenkrollen, Paneelen der Automobilindustrie, Elektrowerkzeugen, Sportgeräten, Schuhen und einigen Anwendungen für extrudierte Folien und Platten verwendet.

TPU-Filamentmaterial eignet sich hervorragend für die Herstellung individueller Außenhüllen für mobile Geräte wie Telefone und Tablets, Gummimatten und Stressspielzeug. Es kann auch gelegentlich bei der Herstellung von O-Ringen und Dichtungen für Reifen oder Stoßdämpfer verwendet werden.

Das TPU-Filament eignet sich perfekt für flexible Teile oder Gehäuse und Teile, die beim Heimwerken Widerstand gegen plötzliche Stöße und Bewegungen benötigen.

Wie flexibel ist TPU-Filament?

Die Flexibilität von TPU ist ausgezeichnet. Die Temperatur, bei der TPU-Filament wahrscheinlich extrudiert wird, liegt zwischen 220 und 250 Grad.

Wenn Sie eine beheizte Konstruktionsplattform verwenden, stellen Sie sicher, dass die Temperatur nicht höher als 60 Grad ist. Das Extrudersystem muss flexiblen und komprimierbaren Materialien bis zu einer konstanten Temperatur von 250 Grad standhalten.

Die 3D-Druckeinstellungen wirken sich auch auf die Flexibilität des 3D-Filaments aus. Wenn Sie eine niedrige Füllhöhe verwenden, ist das gedruckte Design auch flexibler.

Dies schafft Raum für steifere und elastischere Druckobjekte.

Beim 3D-Druck erfordern flexible TPU-Filamente die Übertragung größerer Energiemengen als die anderen Filamentmaterialien .

Können Sie thermoplastisches Polyurethan (TPU) für den 3D-Druck verwenden?

Absolut. Der TPU-3D-Druck bietet einzigartige Funktionen, die mit anderen Druckmaterialien wie PLA, ABS oder Nylon nicht erreichbar sind.

Durch die Kombination der Eigenschaften von Kunststoff und Gummi können TPU-Filamente langlebige, hochelastische Teile herstellen, die leicht zusammengedrückt werden können.

Es ist wichtig, die Vor- und Nachteile des 3D-Drucks mit TPU-Filament zu verstehen. Sie sollten auch die möglichen Probleme berücksichtigen, bevor Sie mit dem 3D-Druck mit TPU-Material beginnen, um zu wissen, was Sie erwartet.

Hier sind ein paar Tipps für den 3D-Druck mit TPU-Filamentmaterial für erstaunliche TPU-Drucke:

• Optimierung der Vorschubgeschwindigkeit

Es wird empfohlen, beim 3D-Druck mit flexiblen Filamenten eine konstante Vorschubgeschwindigkeit und eine langsame Vorschubgeschwindigkeit zu verwenden. Denn der Bedruckstoff ist elastisch und kann bei plötzlichen Änderungen der Druckgeschwindigkeit unkontrollierbar werden.

Erhöhte Druckgeschwindigkeiten können eine Kompression des Filaments verursachen, was zu einem Papierstau führt. Normalerweise sind mehrere Versuche erforderlich, um die optimale Druckgeschwindigkeit für den 3D-Druck von TPU-Filamentmaterial einzustellen.

Eine gute Druckgeschwindigkeit für den Anfang ist jedoch 35 mm/s .

Um dies mit TPU-Filamentmaterial zu erreichen, drucken Sie niedrigere Schichthöhen und stellen Sie sicher, dass sie zwischen 0,1 mm und 0,2 mm liegen. Eine geringere Schichthöhe erfordert weniger Kunststoff, was bedeutet, dass der Extruder mit einer geringeren Geschwindigkeit einzieht, was die Belastung des Filamentmaterials verringert.

• Verwenden Sie eine negative Toleranz und vermeiden Sie die Verwendung von Flößen

Sie sollten eine negative Toleranz zwischen einem flexiblen Teil und der Anforderung verwenden, dass es auf ein anderes Objekt passt. Dadurch wird sichergestellt, dass der flexible Teil die Möglichkeit hat, sich bequem über das andere Objekt zu strecken.

Bei der Verwendung von flexiblem Filamentmaterial wie TPU ist es wichtig, die Verwendung von Rafts zu vermeiden, da Basisschichten eine höhere Extrusionsrate haben, die Probleme verursachen könnte.

• Optimieren Sie die Retraktionseinstellungen

Die Flexibilitäts- und Elastizitätseigenschaft macht das TPU-Filamentmaterial empfindlich gegenüber schnellen Bewegungen wie Einziehen.

Daher müssen Sie für einen erfolgreichen 3D-Druck mit flexiblen TPU-Filamenten die Retraktionseinstellungen optimieren, um Bewegungen zu begrenzen. Beginnen Sie mit einem kleinen Rückzugsbetrag bei einer langsameren Druckgeschwindigkeit, um jegliches Austreten aus dem Extruder zu vermeiden.

• Entfernung verkürzen

Die Verkürzung des Abstands ist eine allgemeine Meinung zugunsten des 3D-Drucks flexibler Materialien mit einem Direct Drive-Extruder. Nichtsdestotrotz können Sie ähnliche Ergebnisse erzielen, wenn Sie die richtigen Einstellungen auf einem 3D-Drucker mit einem Bowden-Extruder verwenden.

Es ist wichtig, enge Toleranzen für den Weg sicherzustellen, auf dem sich das Filament bewegt, um ein Knicken oder Aufwickeln zu verhindern.

• Platzierung der Spule

Ein paar Änderungen an der Spule des flexiblen Materials können einen erheblichen Unterschied machen. Normalerweise zieht der Extruderantrieb das Druckerfilament in die Düse, wodurch die Filamentspule beim Druckvorgang eine kleine Menge Kunststoff abwickelt.

Da ein TPU-Material jedoch elastischer ist, wird das Filament beim Ziehen gedehnt, was zu einer Unterextrusion führen kann. Montieren Sie aus diesem Grund die Spule über dem 3D-Drucker, sodass sich das Filament nach unten abwickelt, um den Widerstand zu verringern.

Was ist der Unterschied zwischen TPU und PLA?

PLA ist einfacher zu drucken, umweltfreundlicher und kompostierbar als TPU. TPU-Material eignet sich für flexible Teile, die nach dem Biegen in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren können.

Wenn Sie also das einfachste Filament für den 3D-Druck wollen, müssen Sie PLA verwenden (bei Amazon prüfen) , aber wenn Sie Ihre Drucke flexibler gestalten möchten, können Sie TPU verwenden.

Wie wird TPU-Filament gelagert?

Flexibles TPU-Filament kann in einem kühlen, luftdichten Behälter wie PolyBox (überprüfen Sie bei Amazon) aufbewahrt werden . Der Aufbewahrungsbehälter kann auch eine Trockenmittelpackung haben, um den Filamentknochen trocken zu halten.

Der luftdichte Behälter verhindert auch das Eindringen von Schmutz- und Staubpartikeln, sodass Sie das Filament jederzeit zum Drucken verwenden können.

Obwohl einige TPU-Filamente wasserbeständig sind, kann es zu einer Beeinträchtigung des Produkts kommen, wenn das TPU Wasser ausgesetzt wird.

Wie werden flexible TPU-3D-Filamentmaterialien geglättet?

Eine der effektivsten Möglichkeiten, Drucklinien ohne den Einsatz teurer Geräte zu glätten, ist die Verwendung von Epoxidharz (überprüfen Sie bei Amazon) .

Füllerprimer, das Material, das zum Füllen von Drucklinien in PLA-Drucken verwendet wird, ist leider schlecht zum Füllen von TPU-Linien geeignet, da die flexible Natur des Materials dazu führt, dass die Grundierung reißt und abplatzt oder abblättert, wenn sie nicht richtig haftet.

Beim 3D-Druck ist die Shore-Härte das Ausmaß, in dem ein Druckmaterial Eindrücken widersteht.

Shore A misst die Objekte mittlerer Weichheit. Beispielsweise hat ein Gummiband eine Shore-A-Härte von 20, während ein dichteres und härteres gummiähnliches Rad an einem Einkaufswagen eine Shore-A-Härte von 90 haben kann.

Eine andere Shore-Härtemetrik wird verwendet, um die Härte von starreren Materialien zu messen; die Shore D. Ein Autoreifen hätte eine Shore D-Härte von etwa 20, ein sehr steifer und harter Gegenstand wie ein Bau- und Bauhelm könnte eine Härte von 80 D haben.

Flexible TPU-Filamente haben eine Shore-Härte zwischen 75 D und 98 A.

Ist TPU-Filament giftig?

TPU-Filamentmaterialien sind nicht toxisch und gelten in Abhängigkeit von mehreren Überlegungen für viele Anwendungen als sicher. TPU-Filament wird sogar in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt. Es ist eine vielseitige Mischung mit hoher Abriebfestigkeit, die in unserem täglichen Leben häufig verwendet wird.

Ist TPU-Filament lebensmittelecht?

TPU-Filamentmaterial gibt beim 3D-Drucken keine außergewöhnlichen Mengen an Dämpfen ab, gilt jedoch nicht als lebensmittelecht.

Obwohl TPU ein unlösliches Material ist, ist es hygroskopisch, was bedeutet, dass es Feuchtigkeit aus seiner Umgebung aufnimmt und sich mit der Zeit zersetzt.

Schlussfolgerung

TPU-Filament ist ein mittelfestes 3D-Druckmaterial, das höheren Druck- und Zugkräften standhält als seine Gegenstücke PLA und ABS.

Flexible TPU-Filamente haben außergewöhnliche Eigenschaften, die sie dank ihrer gummiähnlichen Eigenschaften zu Ihrer ultimativen Wahl für ein 3D-Druckprojekt machen, das elastisches Material benötigt.

Wenn Sie nach einem flexiblen Filament suchen, haben Sie Glück, denn TPU-Filament ist das Material der Wahl, das einfacher zu handhaben ist als seine üblichen Gegenstücke.