Flexibilität für funktionale Anwendungen Wie 3D-Druck mit TPU gelingt

Die additive Fertigung eröffnet heute weit mehr als nur die Möglichkeit, starre Kunststoff- oder Metallbauteile herzustellen. Auch gummiartige Materialien haben ihren festen Platz im industriellen 3D-Druck gefunden und schaffen Lösungen, wenn Elastizität, Belastbarkeit und Designfreiheit gleichermaßen gefragt sind.  

Viele gummiartige Materialien sind für additive Verfahren ungeeignet: Entweder fehlt die thermoplastische Verarbeitbarkeit oder die Prozessstabilität. TPU hingegen kann im Pulverbettverfahren reproduzierbar verarbeitet werden und bietet eine für Elastomere ungewöhnlich hohe Maßhaltigkeit.

Speedpart setzt hier auf TPU 70 Shore A – die weichste verfügbare Shore-Härte für das Kunststoff-Lasersintern. Weichere Werkstoffe können nicht mit diesem Verfahren verarbeitet werden. Es lassen sich Bauteile mit hoher Flexibilität fertigen, die die Vorteile des SLS-Prozesses besitzen: stabile Serienqualität, isotrope Eigenschaften und wirtschaftliche Produktion ab Stückzahl eins. Außerdem Designfreiheit und komplexe Geometrien, sowie Kosteneffizienz für Prototypen und kleine Losgrößen, der Wegfall von Werkzeugen, ressourcenschonender Materialverbrauch und die Optionen zur Leichtbauoptimierung.

Wo wird TPU eingesetzt? 

Dank seiner Flexibilität, Abriebfestigkeit und chemischen Beständigkeit eignet sich TPU für eine Vielzahl industrieller Anwendungen: In der Medizintechnik werden beispielsweise orthopädische Einlagen oder flexible Verbindungselemente gefertigt, die individuell für den Patienten angepasst sind. In der Automobilindustrie finden sich Anwendungen wie Dichtungen, Manschetten oder Kabeldurchführungen, ideal durch die hohe chemische Beständigkeit gegen Öle und Fette. Auch im Konsumgüterbereich kommt TPU zum Einsatz – etwa bei Sportartikeln, ergonomischen Griffen oder Schutzelementen. In der Industrie wiederum überzeugen TPU-Komponenten als Schläuche oder Dämpfungselemente.

Orthopädische Einlagen aus Elastollan

3D-gedruckte Schuheinlagen aus TPU

Haptik und Optik 

Das besondere Merkmal von TPU liegt in seiner gummiähnlichen Haptik. Bauteile fühlen sich weich und griffig an, gleichzeitig sind sie hochbelastbar und behalten ihre Form auch unter wiederholter Beanspruchung. Die angenehme Oberfläche macht TPU nicht nur funktional, sondern auch optisch attraktiv für den Sichtbereich.

Die gedruckten Bauteile besitzen eine leicht raue Oberfläche. Hier setzt das Unternehmen auf das chemische Glätten, bei dem die Oberfläche versiegelt wird. Dadurch wird die Dichtigkeit der Bauteile gegenüber Flüssigkeiten und Umwelteinflüssen erhöht und gleichzeitig Haptik sowie Optik verbessert.  

Grenzen von TPU im 3D-Druck 

Doch so leistungsfähig TPU 70 im Lasersintern ist, es gibt Szenarien, in denen andere Verfahren die passende Ergänzung darstellen. Grenzen ergeben sich bei weicheren Shore-Härten für besonders elastische Bauteile, seriennahe Materialanforderungen sowie Transparenz und Farbvarianten.  

Für Anwendungen, die mit TPU an Ihre Grenzen stoßen, bietet Speedpart ergänzende Verfahren wie Vakuumguss oder Polyjet an. Polyjet bietet weichere Shore-Härten, bis hin zu 26 Shore A. Vakuumgießen eignet sich, wenn seriennahe Materialien mit variabler Shore-Härte gefragt sind. Hier lassen sich zusätzlich weitere Anforderungen wie Transparenz oder Farbvarianten realisieren.