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Einführung

Was ist TPU-Filament im 3D-Druck? Dieser Artikel untersucht die Herausforderungen und Einschränkungen bei der Herstellung sowie effektive Methoden zur Verbesserung der TPU-Filamentverarbeitung.

TPU-3D-Druckerfilament verstehen

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist ein flexibles, langlebiges und abriebfestes Polymer, das im 3D-Druck häufig für Funktionsteile verwendet wird, die Elastizität erfordern – wie Dichtungen, Schuhsohlen, Dichtungsringe und Schutzkomponenten.

Im Gegensatz zu starren Materialien wie PLA oder ABS bietet TPU eine hervorragende Flexibilität und Schlagfestigkeit, was es zu einer beliebten Wahl für Wearables und flexible Prototypen macht.

Aufgrund seiner einzigartigen Elastizität ist TPU jedoch auch eines der am schwierigsten zu handhabenden Materialien beim 3D-Druck. Seine hohe Viskosität und geringe Steifigkeit führen häufig zu inkonsistenter Extrusion, Fadenbildung oder sogar Druckfehlern.

Häufige Herausforderungen beim 3D-Druck oder Extrudieren von TPU-Filament

TPU ist aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften zwar ein begehrtes Material, seine Verarbeitungsschwierigkeiten können jedoch selbst erfahrene Anwender frustrieren. Zu den häufigsten Herausforderungen zählen:

Hohe Schmelzviskosität: TPU widersteht dem Fließen während der Extrusion, was zu einem Druckaufbau in der Matrize oder Düse führt.

Schaumbildung oder Lufteinschlüsse: Feuchtigkeit oder eingeschlossene Luft können Blasen bilden, die die Oberflächenqualität beeinträchtigen.

Inkonsistenter Filamentdurchmesser: Ungleichmäßiger Schmelzfluss führt zu Dimensionsinstabilität während der Filamentextrusion.

Instabiler Extrusionsdruck: Schwankungen im Schmelzverhalten können zu inkonsistenter Schichthaftung und verringerter Druckgenauigkeit führen.

Diese Herausforderungen beeinträchtigen nicht nur die Filamentqualität, sondern führen auch zu Ausfallzeiten, Abfall und verringerter Produktivität in der Produktionslinie.Wie lassen sich die Herausforderungen mit TPU-3D-Druckerfilamenten lösen?

VerarbeitungszusätzeMatter für TPU-Filament im 3D-Druck

Die Hauptursache dieser Probleme liegt in der intrinsischen Schmelzrheologie von TPU – seine Molekularstruktur verhindert ein gleichmäßiges Fließen unter Scherung.

Um eine stabile Verarbeitung zu erreichen, greifen viele Hersteller auf Polymerverarbeitungsadditive zurück, die das Schmelzverhalten modifizieren, ohne die endgültigen Materialeigenschaften zu verändern.

Verarbeitungszusätze können:

1. Reduzieren Sie die Schmelzviskosität und die innere Reibung

2. Fördern Sie einen gleichmäßigeren Schmelzfluss durch den Extruder

3. Verbessern Sie die Oberflächenglätte und die Maßkontrolle

4. Minimieren Sie Schaumbildung, Matrizenaufbau und Schmelzbruch

5. Steigern Sie die Produktionseffizienz und den Ertrag

Durch die Verbesserung des Flusses und der Stabilität von TPU während der Extrusion ermöglichen diese Additive eine gleichmäßigere Filamentbildung und einen gleichmäßigeren Durchmesser, die beide für qualitativ hochwertige 3D-Druckergebnisse entscheidend sind.

Die SILIKE-Lösung für die additive Fertigungfür TPU:LYSI-409 Verarbeitungszusatz

SILIKE Silikon-Masterbatch LYSI-409ist ein Verarbeitungsadditiv auf Silikonbasis, das zur Optimierung der Extrusion und Verarbeitung von TPU und anderen thermoplastischen Elastomeren entwickelt wurde.

Es handelt sich um ein pelletiertes Masterbatch, das 50 % Siloxanpolymer mit ultrahohem Molekulargewicht enthält, das in einem Träger aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) dispergiert ist, wodurch es vollständig mit TPU-Harzsystemen kompatibel ist.

LYSI-409 wird häufig verwendet, um die Fließfähigkeit von Harzen, die Formfüllung und die Entformung zu verbessern und gleichzeitig das Extruderdrehmoment und den Reibungskoeffizienten zu reduzieren. Es verbessert außerdem die Kratz- und Abriebfestigkeit und trägt so sowohl zur Verarbeitungseffizienz als auch zur Produktleistung bei.

Hauptvorteile vonSILIKEsSilikonbasierte Schmiermittel LYSI-409 für TPU-3D-Druckerfilament

Verbesserter Schmelzfluss: Reduziert die Schmelzviskosität, wodurch TPU leichter extrudiert werden kann.

Verbesserte Prozessstabilität: Minimiert Druckschwankungen und Matrizenablagerungen während der kontinuierlichen Extrusion.

Bessere Filamentgleichmäßigkeit: Fördert einen gleichmäßigen Schmelzfluss für einen stabilen Filamentdurchmesser.

Glattere Oberflächenbeschaffenheit: Reduziert Oberflächendefekte und Rauheit für eine verbesserte Druckqualität.

Höhere Produktionseffizienz: Ermöglicht einen höheren Durchsatz und weniger Unterbrechungen durch Schmelzinstabilität.

Bei Versuchen zur Filamentherstellung zeigten die Schmiermittelverarbeitungsadditive LYSI-409 messbare Verbesserungen bei der Extrusionsstabilität und dem Produktaussehen. So konnten Hersteller konsistentere, druckbare TPU-Filamente mit weniger Prozessausfallzeiten herstellen.

Praktische Tipps für Hersteller von TPU-3D-Druckerfilamenten

1. So maximieren Sie Ihre Ergebnisse bei der Verwendung von Schmiermitteln und Verarbeitungszusätzen wie LYSI-409:

2. Stellen Sie sicher, dass die TPU-Pellets vor der Extrusion richtig getrocknet sind, um feuchtigkeitsbedingte Schaumbildung zu verhindern.

3. Optimieren Sie die Temperaturprofile, um einen gleichmäßigen Schmelzfluss aufrechtzuerhalten.

4. Beginnen Sie mit einer niedrigen Dosierung des Silikonzusatzes LYSI-409 (typischerweise 1,0–2,0 %) und passen Sie diese entsprechend den Verarbeitungsbedingungen an.

5. Überwachen Sie den Filamentdurchmesser und die Oberflächenqualität während der gesamten Produktion, um Verbesserungen zu überprüfen.

Erzielen Sie eine gleichmäßigere und stabilere TPU-Filamentproduktion

TPU-3D-Druckerfilament bietet eine unglaubliche Designflexibilität – aber nur, wenn die Herausforderungen bei der Verarbeitung richtig gemeistert werden.

Durch die Verbesserung des Schmelzflusses und der Extrusionsstabilität hilft das SILIKE-Verarbeitungsadditiv LYSI-409 den Herstellern, glattere, zuverlässigere TPU-Filamente herzustellen, die eine konstante Leistung und überlegene Druckqualität bieten.

Möchten Sie Ihre TPU-Filamentproduktion verbessern?

Entdecken Sie, wie SILIKEs silikonbasierte Verarbeitungsadditive – wieSilikon-Masterbatch LYSI-409— kann Ihnen helfen, bei jeder Spule gleichbleibende Qualität und Effizienz zu erreichenfür die TPU-Filamentextrusion.

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