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TPU-Granulat richtig extrudieren – wichtige Hinweise

TPU ist ein vielseitiger und flexibler Kunststoff, der sich hervorragend für die Herstellung von 3D-Druck-Filament eignet. Bei der Verarbeitung von TPU gibt es jedoch einige wichtige Punkte zu beachten. Besonders entscheidend ist die richtige Trocknung des Granulats.

TPU-Granulat richtig drucken

Im Falle von 60 D GF TPU bezieht sich 60 D GF auf den Härtegrad des Materials auf der Shore-Skala A. In diesem Fall ist die Beschaffenheit des Materials flexibel und die Härte ermöglicht es, dass dieses Material auf fast jedem FDM-3D-Drucker gedruckt werden kann, unabhängig davon, ob es sich bei dem Extruder um einen Direktextruder oder einen Bowdenextruder handelt.

1. TPU vor der Verarbeitung unbedingt trocknen

TPU ist feuchtigkeitsempfindlich und nimmt während der Lagerung Wasser aus der Umgebungsluft auf. Deshalb sollte das Granulat vor der Extrusion gründlich getrocknet werden.

Feuchtes TPU kann beim Extrudieren zu Problemen führen, zum Beispiel:

• Blasenbildung im Filament
• ungleichmäßiger Filamentdurchmesser
• raue oder matte Oberfläche
• Knister- oder Zischgeräusche während der Verarbeitung
• schlechtere mechanische Eigenschaften
• schwankende Qualität des fertigen Filaments

Unser Tipp: Das TPU möglichst direkt nach dem Trocknen verarbeiten oder anschließend in einem luftdichten Behälter mit Trockenmittel lagern.

2. Trocknungstemperatur beachten

Die optimale Trocknungstemperatur hängt vom jeweiligen TPU-Typ und der Shore-Härte ab. Als allgemeiner Richtwert kann TPU beispielsweise bei etwa 70–90 °C mehrere Stunden getrocknet (4-6) werden.

Wichtig: Die Angaben des jeweiligen TPU-Herstellers sollten immer berücksichtigt werden. Zu hohe Temperaturen können das Material schädigen oder zu Verklumpungen führen.

Bei unbekanntem Material empfiehlt es sich, zunächst mit einer niedrigeren Temperatur zu arbeiten und die Trocknungszeit entsprechend zu verlängern.

3. Nach dem Trocknen trocken halten

TPU nimmt nach dem Trocknen relativ schnell wieder Feuchtigkeit auf. Deshalb sollte das Granulat nicht längere Zeit offen herumstehen.

Ideal ist:

Trocknen → direkt in den Extruder → Filament herstellen

Wenn das Granulat zwischengelagert werden muss, sollte es möglichst luftdicht und trocken aufbewahrt werden.

4. Extrusionstemperatur

Die Verarbeitungstemperatur ist abhängig von der verwendeten TPU-Sorte. Je nach Material können unterschiedliche Temperaturen erforderlich sein.

Deshalb sollte man sich zunächst an den Herstellerangaben orientieren und anschließend die Temperatur am eigenen Extruder optimieren.

Eine zu niedrige Temperatur kann zu einer schlechten Durchmischung und einem instabilen Materialfluss führen. Eine zu hohe Temperatur kann dagegen das TPU thermisch belasten.

5. Langsam beginnen und Extruder einstellen

Gerade bei der Herstellung von TPU-Filament ist es sinnvoll, zunächst mit einer niedrigen Extrudergeschwindigkeit zu beginnen.

Anschließend können Temperatur, Schneckendrehzahl, Abzugsgeschwindigkeit und Kühlung schrittweise angepasst werden.

Für ein gutes Filament müssen insbesondere folgende Werte zusammenpassen:

Extruderleistung + Schneckendrehzahl + Abzugsgeschwindigkeit + Kühlung

Nur wenn diese Parameter aufeinander abgestimmt sind, lässt sich ein möglichst gleichmäßiger Filamentdurchmesser erreichen.

6. Filamentdurchmesser kontrollieren

Bei der Filamentherstellung sollte der Durchmesser regelmäßig oder kontinuierlich kontrolliert werden.

Für 1,75-mm-Filament ist beispielsweise eine möglichst konstante Durchmesserkontrolle entscheidend, damit das Filament später problemlos im 3D-Drucker verarbeitet werden kann.

Auch die Abkühlung des Filaments spielt dabei eine wichtige Rolle.

7. Wichtig bei TPU: Nicht jedes TPU verhält sich gleich

TPU ist nicht gleich TPU. Unterschiedliche Shore-Härten, Rezepturen und Hersteller können sich bei der Verarbeitung deutlich unterscheiden.

Daher sind die genannten Werte Richtwerte und keine festen Verarbeitungsvorgaben.

Wir empfehlen, bei jeder neuen TPU-Sorte zunächst einen kleinen Testlauf durchzuführen und die Einstellungen des Extruders entsprechend anzupassen.

Kurz gesagt

TPU trocken verarbeiten!

1. Granulat gründlich trocknen
2. Während der Verarbeitung trocken halten
3. Mit moderater Temperatur starten
4. Extrudergeschwindigkeit zunächst niedrig wählen
5. Abzug und Kühlung aufeinander abstimmen
6. Filamentdurchmesser kontrollieren
7. Einstellungen an die jeweilige TPU-Sorte anpassen

Mit richtig getrocknetem Granulat und einem sauber eingestellten Extruder lässt sich hochwertiges TPU-Filament für den 3D-Druck herstellen.