TPU (Flexibles thermoplastisches Polyurethan)

Physikalische Eigenschaften

Laserbearbeitung

Der thermische Abbau von TPU setzt Isocyanate und aromatische Amine frei, die die Atemwege reizen. In relevanten Mengen sind Isocyanate sensibilisierend (können Berufsasthma verursachen). Zwangsbelüftung nach außen empfohlen.

CO₂: CO2-Laserschneiden ist auf dünnen Platten möglich, aber das Material neigt dazu, zu schmelzen, sich zu dehnen und um die Schnittfuge herum zusammenzuziehen, anstatt sauber zu verdampfen. Die Ergebnisse variieren stark je nach Shore-Härte des TPU. Härtere Grade (Shore 95A+) verhalten sich besser. Kanten neigen zum Schmelzen.

Diode: Nicht empfohlen. Wärmestau führt zu Verformung und macht kontrolliertes Schmelzen unmöglich.

Faser: Oberflächenmarkierung auf dunklem TPU möglich. Nicht zum Schneiden geeignet.

CNC- / Fräsbearbeitung

Schwierige CNC-Bearbeitbarkeit: Das Material ist zu flexibel, um stabil eingespannt zu werden, und neigt dazu, sich unter dem Werkzeug zu verformen, anstatt abgetragen zu werden. Möglich für starre Grade (Shore 95A+) mit sehr robuster Fixierung. Nicht für komplexe Geometrien empfohlen.

3D-Druck

Plotter und Thermoformen

Schneidbar mit einem Schneidplotter (Cricut, Silhouette) bei weicheren Graden als dünne Platte (0,5–2 mm). Die Flexibilität erfordert einen festen Haftträger, um ein Verrutschen der Platte zu verhindern. Standard-Vinylklinge, niedrige Geschwindigkeit, hoher Druck.

Nachbearbeitung

Schleifen: Nicht effektiv schleifbar: Das Material ist elastisch und das Schleifpapier prallt ab, anstatt Material abzutragen. Nachbearbeitung mit einem Cuttermesser oder direktes Finish nach dem Druck bevorzugen.

Grundierung: Standardlacke haften aufgrund der Elastizität nicht gut auf TPU. Flexible, polyurethanspezifische Beschichtungen oder Lacke für Schuhsohlen verwenden.

Verkleben: Klebbar mit flexiblen Polyurethan-Klebstoffen (z. B. Bostik, Sika) oder Cyanacrylat für flexible Gummis. Die Verbindungen müssen so elastisch sein wie das Material, um bei Biegung nicht zu brechen.

Mit der Zeit: Hervorragende Beständigkeit gegen Abrieb, Schmierstoffe und Öle. Gute UV-Beständigkeit im Vergleich zu anderen Elastomeren. Neigt bei sehr niedrigen Temperaturen (unter −20 °C bei weichen Graden) zum Verlust der Elastizität.

Häufige Defekte

• Schwierig mit Bowden-Extrudern zu drucken — Filament biegt und komprimiert sich im flexiblen Pfad; Direktextruder bevorzugt
• Nimmt Feuchtigkeit auf — feuchtes Filament erzeugt Drucke mit Blasen und rauer Oberfläche
• Schwierige Nachbearbeitung durch Elastizität

Sicherheit

Empfohlene PSA: mask_p2

Im festen Zustand sicher. Die Dämpfe beim FDM-Druck oder Laserschneiden enthalten Isocyanate in geringer Konzentration: Den Raum lüften. Personen mit berufsbedingtem Isocyanat-Asthma sollten Atemschutz tragen.

Verfügbarkeit und Formate

Handelsübliche Formate: Filament 1,75mm, Filament 2,85mm, Platten 0,5–5mm, Granulat

Verwandte Materialien

Quellen

• ISO 37 — Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
• Covestro Desmopan — Technical data sheet
• Datasheet tecnici Fillamentum Flexfill TPU 98A