TPU-3D-Druck: Methoden zum Erstellen von TPU-3D-Drucken

Warum und wann sollte TPU-3D-Druck verwendet werden?

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist aufgrund seiner Flexibilität, Haltbarkeit und chemischen Beständigkeit ein vielseitiges Material für den 3D-Druck. Es eignet sich ideal für die Herstellung tragbarer Geräte, Autoteile, medizinischer Geräte und Sportartikel, die eine weiche, gummiartige Haptik und hohe Verschleiß- und Stoßfestigkeit erfordern. TPU eignet sich perfekt für Anwendungen, die sowohl Flexibilität als auch Haltbarkeit erfordern, wie z. B. individuelle Schutzausrüstung und Griffe.

Sie überlegen, TPU-3D-Druck für ein konkretes Projekt einzusetzen? Wir finden gemeinsam heraus, welche Methode für Ihr Projekt die richtige ist!

Spickzettel zu den mechanischen Eigenschaften von TPU für den 3D-Druck:

Methoden zum Erstellen von TPU-3D-Drucken

Es gibt drei Hauptmethoden für TPU-3D-Drucke: FDM, SLS und MJF-3D-Druck. Jede Methode erzeugt TPU-Teile mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften.

1. SLS 3D-gedrucktes TPU

Das mit SLS TPU bedruckte Kettenhemd:

1. Geringes Gewicht.

2. Die Oberfläche ist glatt, fühlt sich etwas pudrig an.

3. Weich und flexibel.

4. Die Kettenhemdstruktur macht Spaß. :D

Der SLS-3D-Drucker erwärmt trockenes TPU-Pulver vor und verwendet einen Hochenergielaser, um jede Schicht gemäß dem 3D-Modell zu sintern und so das Teil Schicht für Schicht aufzubauen. Nach dem Druck lässt man das SLS-gedruckte TPU-Teil langsam abkühlen, um Verformungen zu vermeiden. Anschließend wird das Teil aus dem Pulverbett genommen und das überschüssige Pulver entfernt. So erhalten Sie ein langlebiges TPU-Teil.

SLS ermöglicht den Druck von TPU mit feinen Details und komplexen Geometrien ohne Stützstrukturen. Im Vergleich zu FDM weisen SLS-gedruckte TPU-Teile im Allgemeinen eine glattere Oberfläche auf, wodurch der Nachbearbeitungsbedarf reduziert wird. Diese Teile weisen in alle Richtungen isotrope mechanische Eigenschaften auf, was ihre Festigkeit und Haltbarkeit erhöht. SLS-gedruckte TPU-Teile sind äußerst verschleiß- und abriebfest.

2. MJF 3D-gedrucktes TPU

Der MJF TPU-Druckschlauch mit Wabenstruktur:

1. Sehr geringes Gewicht.

2. Die Oberfläche ist glatt, fühlt sich etwas pudrig an (aber weniger als bei mit SLS TPU bedrucktem Kettenhemd).

3. Weich und elastisch, kann es nach dem Drücken schnell in seine ursprüngliche Form zurückkehren.

4. Es handelt sich um einen funktionsfähigen Prototyp.

Der MJF 3D-Drucker legt eine dünne Schicht TPU-Pulver auf die Bauplattform. Ein Tintenstrahlkopf trägt anschließend ein Schmelzmittel und ein Detaillierungsmittel auf die Pulverschicht auf. Eine Heizeinheit fährt über das Pulverbett und schmilzt Bereiche mit dem Schmelzmittel, während das Detaillierungsmittel die Grenzen des Teils definiert. Der Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das gesamte TPU-Teil aufgebaut ist. Sie erhalten ein TPU-Teil mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. MJF TPU-Teile benötigen außerdem keine Stützstrukturen.

MJF-gedruckte TPU-Teile sind hochflexibel und robust und zeichnen sich durch hervorragende Dehnung und Schlagfestigkeit aus. Mit MJF hergestellte TPU-Teile haben typischerweise eine glattere Oberfläche als FDM- und SLS-Teile. MJF-TPU-Teile weisen zudem isotrope mechanische Eigenschaften in alle Richtungen auf.

3. FDM 3D-gedrucktes TPU

FDM ist ein weit verbreitetes 3D-Druckverfahren, bei dem ein Endlosfilament aus TPU durch einen beheizten Extruder geführt und Schicht für Schicht aufgetragen wird, um den gewünschten TPU-3D-Druck zu erstellen.

Die Qualität von FDM-gedruckten TPU-Teilen hängt stark von den Druckeinstellungen wie Temperatur, Geschwindigkeit und Schichthöhe ab. FDM-gedruckte TPU-Teile können im Vergleich zu SLS- und MJF-TPUs sichtbare Schichtlinien und eine rauere Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. Der FDM-TPU-Druckprozess kann eine Herausforderung darstellen, da TPU-3D-Druckerfilamente aufgrund ihrer Flexibilität schwer zu handhaben sind und spezielle Druckermodifikationen oder -einstellungen erfordern, um Probleme wie Filamentverwicklungen zu vermeiden.

Insgesamt ist FDM eine der bequemsten und kostengünstigsten Methoden zum Drucken von TPUs, da FDM-3D-Drucker relativ günstig in der Anschaffung sind. Alternativ können Sie sich für FDM-3D-Druckdienste auf dem Markt entscheiden.

Bildquelle: Hubs

TPU-Material für den 3D-Druck

TPU ist ein vielseitiges und flexibles Material, das im 3D-Druck häufig verwendet wird. Es ist bekannt für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, darunter hohe Elastizität, Haltbarkeit sowie Abrieb- und Chemikalienbeständigkeit.

3D-Drucker-TPU-Filamente

TPU-Filamente werden in FDM-3D-Druckern verwendet. Diese Filamente sind flexibel und können durch eine beheizte Düse extrudiert werden, um Objekte Schicht für Schicht aufzubauen.

TPU-Filamente sind hochflexibel und eignen sich daher ideal für die Herstellung von Teilen, die sich biegen oder dehnen lassen müssen, ohne zu brechen. Sie bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit und sorgen für eine lang anhaltende Leistung.

TPU-Kunststoffpulver

TPU-Kunststoffpulver werden in SLS- und MJF-3D-Druckern verwendet. Diese Pulver werden Schicht für Schicht gesintert oder verschmolzen, um detaillierte und langlebige TPU-Teile zu erzeugen.

Mit TPU-Pulvern hergestellte Teile weisen im Vergleich zu FDM typischerweise eine glattere Oberfläche auf, wodurch der Nachbearbeitungsbedarf reduziert wird. Sie eignen sich für die Herstellung komplexer und komplizierter TPU-Teile für verschiedene industrielle Anwendungen.

Shore-Härte

Bei der Auswahl des TPU-Materials für Ihr Projekt gibt es noch einen weiteren Schlüsselfaktor: die Shore-Härte.

Die Shore-Härte ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Eindrücken und wird üblicherweise zur Bewertung der Härte von Polymeren, Elastomeren und Gummi verwendet. Die Shore-Härteskala reicht von 0 bis 100, wobei höhere Zahlen für härtere und niedrigere Zahlen für weichere Materialien stehen.

Es gibt verschiedene Shore-Härteskalen, z. B. Shore A für weichere Materialien wie Gummi und Shore D für härtere Materialien wie Hartplastik. 3D-druckbares TPU hat typischerweise eine Shore-Härte von 85A bis 95A, was auf Flexibilität und Weichheit hinweist. Einige spezielle TPU-Typen können eine Shore-Härte von nur 40A aufweisen und sind dadurch weicher und flexibler.

Bildquelle: Smooth-On-Durometer-Diagramm

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Wir bieten SLS-3D-Druck mit TPU für Rapid Prototyping und Endverbraucherproduktion. Wir verfügen über Erfahrung in den Bereichen Schuhe, Sport und Medizin. Wir bieten außerdem spezielle Nachbearbeitungsmethoden für SLS-TPU-Teile, sogenannte 3D Plus™ -Lösungen, darunter Färben, Gewindeschneiden, Gewindeschneiden und mehr.

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