Wie drucke ich mit TPU -Filament?

Autor des Artikels: Sergio Peciña
Artikel veröffentlicht am: 15. Dez 2022
Artikel-Tag: FDM Artikel-Tag: Guides Artikel-Tag: TPU
Green TPU 93A flexible filament spool by Eolas Prints — Shore hardness guide, food safe, 1.75mm and 2.85mm

TPU ist ein flexibles, gummiartiges Filament, das in mehreren Shore-Härtegraden erhältlich ist. Es benötigt niedrige Druckgeschwindigkeiten und – bei weichen Graden – einen Direct-Drive-Extruder. So drucken Sie jeden TPU-Grad von Eolas Prints zuverlässig.

TPU (thermoplastisches Polyurethan) ist eines der vielseitigsten Filamente, mit denen Sie drucken können: flexibel, lebensmittelecht, verschleißfest und in mehreren Shore-Härtegraden für unterschiedliche Anwendungen erhältlich. Es ist auch eines der am schwierigsten zu beherrschenden. Dieser Leitfaden deckt alles ab, was Sie für zuverlässige, hochwertige Ergebnisse mit dem flexiblen TPU-Filament von Eolas Prints benötigen.

Die Shore-Härte verstehen

Bevor Sie Ihre Einstellungen wählen, ist es wichtig zu verstehen, was die Shore-Härte bedeutet – denn Eolas Prints stellt drei verschiedene TPU-Grade mit deutlich unterschiedlichen Druckanforderungen her.

Produkt Shore-Härte Haptik Ideal für
TPU Flex D53 Shore D53 Weich – wie ein Radiergummi Wearables, Prothesen, weiche Griffe, hautkontaktierende Teile
TPU Flex 93A Shore 93A Mittelweich – wie ein Autoreifen Handyhüllen, Dichtungen, Dichtprofile, lebensmittelechte Artikel, allgemeine flexible Teile
TPU Flex D60 UV Shore D60 Fester – wie ein harter Gummiabsatz Außenteile, UV-belastete Komponenten, Anwendungen mit hohem Verschleiß

Je weicher der Grad, desto mehr Sorgfalt ist beim Drucken erforderlich. D53 ist am anspruchsvollsten; D60 UV am nachsichtigsten.

Empfohlene Druckeinstellungen

Parameter D53 (weich) 93A (mittel) D60 UV (fest)
Düsentemperatur 220–230°C 220–235°C 225–240°C
Betttemperatur 50–60°C 50–60°C 50–60°C
Druckgeschwindigkeit 10–20 mm/s 15–30 mm/s 20–40 mm/s
Rückzugsdistanz 0–0,5 mm 0,5–1 mm 1–2 mm
Rückzugsgeschwindigkeit 20–25 mm/s 25–30 mm/s 25–35 mm/s
Lüfter 50–70% 50–80% 60–80%
Extruder Nur Direct Drive Direct Drive dringend empfohlen Direct Drive oder kurzer Bowden

Die wichtigste Regel: langsam drucken

TPU-Staus werden fast immer durch zu schnelles Drucken verursacht. Anders als starre Filamente ist TPU flexibel – wenn sich der Druckkopf schneller bewegt, als das Material gefördert werden kann, knickt das Filament im Extruderweg, anstatt zur Düse vorzurücken. Das verursacht einen Knoten oberhalb des Förderrads, der schwer zu beseitigen sein kann.

Beginnen Sie mit der Mindestgeschwindigkeit für Ihren Grad. Sobald Sie eine gleichmäßige Extrusion ohne Staus oder Lücken haben, erhöhen Sie die Geschwindigkeit in Schritten von 5 mm/s, bis Sie die zuverlässige Obergrenze für Ihren konkreten Drucker und Extruder finden.

Direct Drive vs. Bowden: Was Sie wissen müssen

Direct-Drive-Extruder sind für D53 erforderlich und für 93A dringend empfohlen. Der Motor fördert das Filament mit minimaler ungeführter Weglänge direkt in das Hot End, was das flexible Filament am Knicken hindert.

Bowden-Extruder sind nur mit dem festesten Grad, D60 UV, zuverlässig – und selbst dann nur mit einem kurzen Schlauch (unter 400 mm), fest sitzenden PTFE-Verschraubungen ohne Spiel und Geschwindigkeiten unter 30 mm/s. Der Versuch, D53 oder 93A in einem Bowden-Aufbau zu drucken, führt in den meisten Fällen zu Staus.

Bambu Lab-Drucker verwenden ein Direct-Drive-System mit kurzem Weg und verarbeiten TPU sehr gut. Das AMS (Automatic Material System) ist jedoch nicht mit flexiblem TPU kompatibel – laden Sie TPU nur über den externen Spulenhalter. Der AMS-Hub und sein PTFE-Weg sind zu lang und zu eng für flexibles Filament.

TPU vor dem Drucken trocknen

TPU ist stark hygroskopisch – es nimmt schnell Feuchtigkeit aus der Luft auf, und das Drucken von feuchtem TPU verursacht Fädenziehen, Blasenbildung an der Oberfläche, Knallgeräusche während der Extrusion und schwache Schichthaftung. Wenn Ihre Spule länger als ein paar Tage offen war, trocknen Sie sie vor dem Drucken.

  • Trocknen Sie bei 50–60°C für 4–8 Stunden in einem Filamenttrockner oder Niedrigtemperaturofen
  • Überschreiten Sie nicht 65°C – weiche TPU-Grade können sich bei höheren Temperaturen verformen
  • Lagern Sie zwischen den Drucksitzungen in einem luftdichten Behälter oder einer Trockenbox mit Trockenmittel
  • Eine Trockenbox, die während des Drucks direkt in den Drucker fördert, ist für TPU ideal

Betthaftung

TPU haftet mit einem beheizten Bett auf den meisten Oberflächen gut. PEI-Bleche funktionieren gut: TPU haftet im heißen Zustand fest und löst sich im kalten Zustand sauber. Glas mit einer dünnen Schicht Klebestift funktioniert ebenfalls zuverlässig. Vermeiden Sie Betttemperaturen über 60°C, die dazu führen können, dass TPU zu stark am PEI haftet.

Ein Rand (Brim) von 3–5 mm hilft, das Anheben der Ecken bei größeren Teilen zu verhindern. Für sehr weiche Grade (D53) kann ein Raft eine stabilere Druckoberfläche für die ersten Schichten bieten.

Häufige Probleme und Lösungen

Verstopfung oder Stau

Fast immer durch zu schnelles Drucken oder durch eine Lücke im Filamentweg verursacht. Reduzieren Sie die Geschwindigkeit auf das Minimum für Ihren Grad, deaktivieren Sie den Rückzug oder reduzieren Sie ihn auf 0,5 mm, stellen Sie sicher, dass alle PTFE-Schlauchverbindungen ohne Spiel fest sitzen, wo flexibles Filament knicken könnte, und verwenden Sie für weiche Grade unbedingt einen Direct-Drive-Extruder.

Fädenziehen (Stringing)

TPU zieht mehr Fäden als starre Filamente. Reduzieren Sie die Rückzugsdistanz (unter 1 mm für 93A, unter 0,5 mm für D53), erhöhen Sie die Verfahrgeschwindigkeit, aktivieren Sie den „Combing“-Modus in Ihrem Slicer, um das Überqueren von Perimetern bei Verfahrwegen zu vermeiden, und stellen Sie sicher, dass das Filament trocken ist. Eine leichte Temperaturerhöhung kann ebenfalls gegen Fäden helfen, wenn das Material zu kalt läuft.

Blasen oder Knallgeräusche an der Oberfläche

Das ist feuchtes Filament. Trocknen Sie bei 50–60°C für 4–8 Stunden und versuchen Sie es erneut.

Schwache Schichthaftung

Erhöhen Sie die Düsentemperatur um 5°C, reduzieren Sie die Druckgeschwindigkeit und reduzieren Sie den Lüfter leicht. TPU benötigt ausreichend Wärme für eine gute Schichtverbindung.

Nachbearbeitung von TPU

TPU ist aufgrund seiner Flexibilität schwer zu schleifen, lässt sich aber mit einer scharfen Schere oder einem Skalpell sauber zuschneiden. Es nimmt flexible Klebstoffe gut an: Verwenden Sie TPU-kompatiblen Kontaktkleber oder flexiblen Sekundenkleber zum Verbinden von Teilen. Standard-Acrylfarben funktionieren auf TPU, wenn zuerst eine flexible Grundierung aufgetragen wird; vermeiden Sie starre Farben, die reißen, wenn sich das Teil biegt.

Filamentlagerung

Lagern Sie alle TPU-Spulen in luftdichten Behältern oder wiederverschließbaren Beuteln mit Silikagel-Trockenmittel. In feuchtem Klima können schon wenige Stunden Exposition die Druckqualität verschlechtern. Eine Trockenbox, die während des Drucks direkt in den Drucker fördert, ist die beste Langzeitlösung für häufige TPU-Nutzer.

TPU-Sortiment von Eolas Prints

  • TPU Flex D53 – Shore D53, der weichste Grad. Hautsicher, lebensmittelecht. Ideal für Wearables, Prothesen, orthopädische Stützen und Produkte mit weichem Griff. Nur Direct Drive.
  • TPU Flex 93A – Shore 93A, der vielseitigste Grad. Lebensmittelecht, hautsicher. Ideal für Handyhüllen, Dichtungen, Dichtprofile, Küchenzubehör und funktionale flexible Teile.
  • TPU Flex D60 UV – Shore D60, UV-stabilisiert. Der festeste und außentauglichste Grad. Hydrolyse- und mikrobenbeständig. Ideal für Garten-, Marine- und Automobilanwendungen.
  • TPU Transition – Shore 93A, Farbverlaufseffekt. Nachhaltig aus Produktionsresten hergestellt. Ideal für künstlerische und dekorative flexible Drucke.

Häufig gestellte Fragen

Welche Shore-Härte des TPU sollte ich wählen?

Wählen Sie D53 (weich, wie ein Radiergummi) für Wearables und Prothesen, 93A (mittel, wie ein Autoreifen) für Handyhüllen, Dichtungen und Dichtprofile und D60 UV (fest) für Außen- und Verschleißteile.

Kann ich TPU auf einem Bowden-Drucker drucken?

Nur den festesten Grad, D60 UV, und nur mit einem kurzen Schlauch (unter 400 mm), fest sitzenden Verschraubungen und Geschwindigkeiten unter 30 mm/s. Die weicheren Grade D53 und 93A benötigen einen Direct-Drive-Extruder.

Kann ich TPU im Bambu Lab AMS verwenden?

Nein. Flexibles TPU ist nicht mit dem AMS kompatibel: Der Weg ist zu lang und zu eng, und das Filament wird knicken. Laden Sie TPU über den externen Spulenhalter.

Warum staut sich mein TPU ständig?

Fast immer, weil es zu schnell druckt. Flexibles Filament knickt im Extruder, wenn es schneller geschoben wird, als es gefördert werden kann. Gehen Sie auf die Mindestgeschwindigkeit für Ihren Grad zurück und reduzieren Sie den Rückzug.

Muss ich TPU vor dem Drucken trocknen?

Ja. TPU ist stark hygroskopisch. Trocknen Sie es bei 50–60°C für 4–8 Stunden (nie über 65°C) und lagern Sie es luftdicht mit Trockenmittel.


Über den Autor
Sergio Peciña ist diplomierter Elektro- und Elektronikingenieur und technischer Konstruktionsingenieur bei Eolas Prints mit über 10 Jahren Erfahrung im 3D-Druck. Er gründete die Maker Spaces der Universität La Rioja und des IDIVAL in Santander. Alle Filamente von Eolas Prints werden im eigenen Werk in Kantabrien, Spanien, nach den Normen ISO 9001 und ISO 14001 hergestellt.

Kaufen Sie TPU-Filament von Eolas Prints – flexibel und hergestellt in Spanien. Benötigen Sie Beratung für ein Projekt oder eine Großbestellung? Vereinbaren Sie eine kostenlose Beratung.

Share