Bisher waren unsere Filamente hauptsächlich hart.
PLA ist hart.
PETG ist hart.
ABS und ASA sind ebenfalls relativ feste Kunststoffe.
Jetzt nehmen wir eine Rolle Filament in die Hand und können den Kunststofffaden plötzlich deutlich biegen.
Was ist denn hier los?
Willkommen bei:
TPU
Mit TPU können wir flexible Bauteile drucken.
Damit eröffnet sich eine völlig neue Welt im 3D-Druck.
Was ist TPU?
TPU steht für:
Thermoplastisches Polyurethan
Für den Einstieg ist der vollständige Name wieder nicht wichtig.
Viel wichtiger ist:
TPU ist flexibel.
Je nach TPU-Sorte kann sich ein gedrucktes Bauteil:
- biegen
- zusammendrücken
- dehnen
- anschließend wieder zurückformen
TPU fühlt sich deshalb je nach Härte deutlich eher nach Gummi als nach normalem PLA an.
Wofür brauche ich flexibles Filament?
Stell dir vor, wir möchten einen Fuß für ein Gerät drucken.
Mit PLA bekommen wir einen harten Kunststofffuß.
Mit TPU können wir einen weicheren Fuß herstellen, der:
- Vibrationen dämpfen
- rutschhemmend wirken
- Stöße aufnehmen
kann.
Plötzlich ergeben sich völlig neue Anwendungen.
Was kann ich aus TPU drucken?
Zum Beispiel:
- Gerätefüße
- Reifen
- Stoßfänger
- Schutzkappen
- Schutzhüllen
- flexible Halterungen
- Kabeldurchführungen
- Griffe
- Dämpfer
- flexible Verbindungselemente
- Dichtungsähnliche Bauteile
TPU ist damit weniger ein Ersatz für PLA.
Es ist ein Material für komplett andere Aufgaben.
Ist jedes TPU gleich weich?
Nein.
Das ist sehr wichtig.
TPU gibt es in verschiedenen Härtegraden.
Dabei begegnet uns häufig eine Angabe wie:
Shore 95A
oder beispielsweise:
Shore 85A
Die Shore-Härte beschreibt vereinfacht, wie hart beziehungsweise weich ein flexibles Material ist.
Was bedeutet Shore?
Stell dir drei Dinge vor:
einen Radiergummi,
eine Schuhsohle
und ein hartes Kunststoffteil.
Alle fühlen sich unterschiedlich hart an.
Mit der Shore-Härte versucht man, diese Unterschiede messbar zu machen.
Für uns reicht zunächst:
Höhere Shore-A-Zahl = meistens härter
Niedrigere Shore-A-Zahl = weicher und flexibler
Ein TPU 95A ist deshalb relativ fest für ein flexibles Filament.
Weichere TPU-Sorten können deutlich schwieriger zu drucken sein.
Warum ist TPU schwieriger zu drucken?
Nimm ein Stück ungekochte Spaghetti.
Versuche es durch einen Schlauch zu schieben.
Das funktioniert relativ gut.
Jetzt nimm eine gekochte Spaghetti.
Versuche dasselbe.
Deutlich schwieriger.
Genau dieses Bild hilft beim Verständnis von TPU.
PLA ist relativ steif.
Der Extruder kann es gut vorwärts schieben.
TPU kann sich dagegen biegen und stauchen.
Deshalb kann der Transport durch den Extruder schwieriger werden.
Langsamer ist häufig einfacher
TPU wird deshalb häufig langsamer gedruckt als PLA.
Der Extruder bekommt dadurch mehr Kontrolle über das flexible Material.
Wie schnell gedruckt werden kann, hängt allerdings stark ab von:
- TPU-Härte
- Drucker
- Extruder
- Hotend
- Filament
Deshalb sollte auch hier das passende Materialprofil verwendet werden.
Bambu Lab TPU
Bambu Lab bietet unterschiedliche TPU- beziehungsweise flexible Filamente an.
Hier muss besonders auf die konkrete TPU-Variante geachtet werden.
Denn unterschiedliche Härtegrade können sich beim Drucken sehr unterschiedlich verhalten.
Das gilt insbesondere für die Verwendung mit einem AMS.
Nicht jedes flexible Filament ist für jedes automatische Materialsystem geeignet.
Deshalb sollten vor dem Einlegen unbedingt die aktuellen Herstellerangaben für das konkrete TPU und das verwendete AMS geprüft werden.
SUNLU TPU
SUNLU bietet ebenfalls TPU in unterschiedlichen Varianten beziehungsweise Härtegraden an.
Dadurch kann passend zur Anwendung ausgewählt werden:
Soll das Bauteil nur leicht flexibel sein?
Oder soll es sich stark verbiegen lassen?
Auch SUNLU TPU kann auf geeigneten Druckern anderer Hersteller eingesetzt werden.
Dazu gehören entsprechende Bambu-Lab-Drucker.
TPU und AMS – Vorsicht!
Bei normalen Filamenten ist ein automatisches Materialsystem sehr bequem.
Bei TPU ist die Situation komplizierter.
Das flexible Material kann sich in langen Filamentwegen schwieriger transportieren lassen.
Deshalb gilt:
Nicht einfach irgendein TPU ins AMS stecken.
Immer zuerst prüfen, ob genau dieses TPU vom Hersteller für das vorhandene Materialsystem freigegeben beziehungsweise empfohlen wird.
Wenn nicht, wird TPU je nach Drucker direkt über den vorgesehenen externen Filamentweg zugeführt.
Muss TPU trocken sein?
Ja, darauf sollte besonders geachtet werden.
TPU kann Feuchtigkeit aufnehmen.
Feuchtes TPU kann sich beispielsweise bemerkbar machen durch:
- Bläschen
- Knacken
- starke Fäden
- raue Oberflächen
- schlechte Extrusion
Eine trockene Lagerung ist deshalb sehr wichtig.
Am besten wird das Filament nach dem Drucken wieder luftdicht mit Trockenmittel gelagert.
Welche Temperatur braucht TPU?
Das hängt sehr stark vom konkreten TPU ab.
Ein TPU 95A eines Herstellers muss nicht exakt die gleichen Einstellungen benötigen wie ein anderes TPU.
Deshalb gilt auch hier:
Herstellerprofil verwenden.
Besonders wichtig können sein:
- Nozzle-Temperatur
- Druckbetttemperatur
- Druckgeschwindigkeit
- Materialfluss
- Retract
- Kühlung
TPU ist deshalb kein Filament, bei dem wir einfach ein PLA-Profil auswählen sollten.
TPU und Stringing
TPU kann zu Stringing neigen.
Zwischen verschiedenen Bereichen entstehen dann dünne Fäden.
Mögliche Ursachen sind:
- feuchtes Filament
- Temperatur
- Retract
- Geschwindigkeit
Bevor komplizierte Einstellungen verändert werden:
Filamentzustand prüfen.
Gerade bei TPU kann Feuchtigkeit eine wichtige Rolle spielen.
Ist TPU für Anfänger geeignet?
Ja und nein.
Als allererstes Filament würde ich TPU nicht empfehlen.
Dafür ist PLA deutlich unkomplizierter.
Wer aber bereits einige erfolgreiche PLA- und PETG-Drucke durchgeführt hat, kann sich durchaus an TPU wagen.
Besonders ein etwas härteres TPU kann ein guter Einstieg in flexible Filamente sein.
Wie flexibel wird mein Bauteil?
Hier kommt etwas Spannendes:
Nicht nur das Filament bestimmt die Flexibilität.
Auch die Konstruktion spielt eine große Rolle.
Zum Beispiel:
- Wandstärke
- Anzahl der Wände
- Infill
- Infill-Muster
- Bauteildicke
- Geometrie
Ein dicker Block aus TPU kann sich ziemlich fest anfühlen.
Eine dünne Wand aus demselben TPU kann sehr flexibel sein.
Deshalb gilt:
Flexibilität = Material + Konstruktion.
Brauche ich wenig Infill für TPU?
Nicht automatisch.
Aber das Infill kann die Flexibilität stark beeinflussen.
Weniger Infill kann ein Bauteil weicher machen.
Mehr Infill kann es steifer machen.
Auch das Infill-Muster spielt eine Rolle.
TPU ist deshalb ein schönes Beispiel dafür, dass die Eigenschaften eines 3D-Drucks nicht nur von der Filamentrolle bestimmt werden.
TPU oder PLA?
Diese Frage ist leicht zu beantworten.
PLA
Wenn das Bauteil hart sein soll.
TPU
Wenn es flexibel sein soll.
Beide Materialien erfüllen komplett unterschiedliche Aufgaben.
Bambu Lab oder SUNLU?
Bei TPU würde ich weniger nach der Marke und stärker nach der Härte und Druckerkompatibilität auswählen.
Bambu Lab
Interessant, wenn:
- ein abgestimmtes Profil für den vorhandenen Drucker gewünscht ist
- eine bestimmte Bambu-TPU-Variante zur Anwendung passt
- möglichst einfach eingerichtet werden soll
SUNLU
Interessant, wenn:
- unterschiedliche TPU-Varianten gesucht werden
- Filament auf verschiedenen Druckern verwendet wird
- ein bestimmter Härtegrad benötigt wird
Bei beiden gilt:
Vor dem Kauf die gewünschte Shore-Härte prüfen.
TPU auf einen Blick
| Eigenschaft | TPU |
|---|---|
| ★★☆☆☆ | |
| Anfängerfreundlich | ★★★☆☆ |
| Flexibilität | ★★★★★ |
| Stoßdämpfung | ★★★★★ |
| Funktionsteile | ★★★★★ |
| Figuren & Deko | ★★☆☆☆ |
| Druckgeschwindigkeit | eher langsam |
| Trockene Lagerung | sehr wichtig |
| AMS-Kompatibilität | abhängig vom TPU und System |
Wann nehme ich TPU?
TPU ist die richtige Richtung, wenn das Bauteil:
- flexibel sein soll
- Stöße aufnehmen soll
- sich zusammendrücken lassen soll
- Vibrationen dämpfen soll
- als Schutzkappe dienen soll
- ein flexibler Gerätefuß werden soll
Ein anderes Filament ist sinnvoller, wenn:
das Bauteil hart sein soll → PLA/PETG
es dauerhaft draußen verwendet wird → ASA prüfen
es temperaturbeständiger und starr sein soll → technische Filamente prüfen
Unser Merksatz
Wenn nur eine Sache hängen bleibt:
TPU = flexibles Filament.
Und etwas genauer:
Je weicher das TPU, desto wichtiger werden Drucker, Filamentweg und richtige Einstellungen.
Unsere Filament-Grundlagen sind geschafft
Damit kennen wir die wichtigsten Filamentfamilien unserer Einsteiger-Serie:
PLA → einfach
PLA+ → robusteres PLA
PLA Matte → matt
PLA Silk → glänzend
PETG → robuster Allrounder
ABS → technisch und temperaturbeständiger
ASA → Outdoor
TPU → flexibel
Damit können bereits sehr viele 3D-Druck-Projekte sinnvoll geplant werden.
Der nächste Schritt wären die technischen und faserverstärkten Filamente:
PLA-CF, PETG-CF, PET-CF, PA/Nylon, PA-CF, PC und weitere Hochleistungsmaterialien.
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