Technische Kennwerte
Typische Anwendungsbereiche
- Dämpfungspuffer und Endanschläge in der Lineartechnik
- Nahtlose Dichtungen für HMI-Panels und Schaltschrankgehäuse
- Schonende Werkstückaufnahmen und Prüfnester
- Vibrationspads im Öl- und Medienkontakt
- Konturgenaue Koffer-Inlays für Sensorik und Optik
Materialdokumente
Werkstoffprofil
Geschäumtes TPU ist kein neuer Werkstoff, sondern eine Prozessführung: Das Filament enthält ein Treibmittel, das ab einer bestimmten Temperatur expandiert. Die Außenwände werden so gefahren, dass sie nicht aufschäumen – der Perimeter bleibt dicht und glatt. Im Inneren läuft der Druck dagegen im Expansionsbereich, der Materialfluss wird zurückgenommen, und es entsteht eine zellige Struktur.
Das Ergebnis ist ein Sandwich ohne Fügestelle: geschlossene Haut außen, Schaum innen, alles aus einem Strang. Gegenüber dem massiv gedruckten Gegenstück spart das je nach Einstellung einen erheblichen Teil des Bauteilgewichts, und der Kern baut einen Stoß über einen längeren Federweg ab, statt ihn zurückzugeben.
Kennwerte nach Drucktemperatur
Geschäumtes TPU hat keinen einzelnen Kennwertsatz: Die Düsentemperatur steuert, wie stark das Treibmittel expandiert – und damit Härte, Dichte und Festigkeit in einem Zug. Die folgenden Werte stammen aus dem Herstellerdatenblatt zu Siraya Tech Flex TPU Air (Prüfkörper je Temperatur gedruckt):
| Düsentemperatur | 240 °C | 250 °C | 260 °C | 270 °C | Prüfnorm |
|---|---|---|---|---|---|
| Härte | 78 Shore A | 71 Shore A | 68 Shore A | 63 Shore A | ISO 7619 |
| Bauteildichte | 0,88 g/cm³ | 0,70 g/cm³ | 0,59 g/cm³ | 0,51 g/cm³ | ISO 845 |
| Vicat-Erweichung | 83 °C | 74 °C | 65 °C | 53 °C | ISO 306 |
| Streckspannung | 6,3 MPa | 4,4 MPa | 3,4 MPa | 2,8 MPa | ISO 527 (X-Y) |
| Reißfestigkeit | 10,3 MPa | 7,2 MPa | 5,0 MPa | 3,8 MPa | ISO 527 (X-Y) |
| Bruchdehnung | 629 % | 605 % | 547 % | 475 % | ISO 527 (X-Y) |
Ungeschäumt gedruckt liegt das Material bei rund 85 Shore A; das Filament selbst hat eine Dichte von 1,15 g/cm³ (ISO 1183). Zwischen „kalt und zäh” und „heiß und weich” liegt damit die volle Spanne von 63A bis 85A – bei gleichzeitig gut halbiertem Bauteilgewicht.
Ein zweiter Werkstoff dieser Klasse, QIDI TPU-Aero, bestätigt die Größenordnung: Härte laut Hersteller ebenfalls zwischen 65A und 85A einstellbar, Bauteildichte 0,74 g/cm³, Vicat 70,4 °C, Reißfestigkeit 6,81 MPa und Bruchdehnung 576 % bei 250 °C Drucktemperatur. Welchen Werkstoff wir einsetzen, entscheiden wir nach Verfügbarkeit und Lastfall.
Was das für die Auslegung heißt
Weich und leicht gibt es nicht umsonst: Mit jedem Grad mehr sinken Dichte und Festigkeit. Ein Dämpfer, der Energie schlucken soll, wird heiß gedruckt; eine Dichtung, die Anpressdruck halten muss, eher kühl. Wir legen die Temperatur am Lastfall aus und halten sie für Nachbestellungen fest.
Konstruktionshinweise
- Wandstärke bewusst festlegen. Die dichte Haut ist nur so gut wie ihre Dicke – an scharfen Kanten und engen Radien braucht der Perimeter mehr Reserve als an der Fläche.
- Maßtoleranzen einplanen. Die Expansion wirkt sich auf die Außenmaße aus; enge Passungen werden am Erstteil abgemustert.
- Feine Details in massive Zonen legen. Dünne Stege, Schriftzüge und schmale Dichtlippen verschwimmen im geschäumten Bereich.
- Krafteinleitung trennen. Verschraubungen laufen über massive Partien, Gewindeeinsätze oder eine rückseitige Platte – nicht durch den Schaum.
Abgrenzung zu massivem TPU
Massives TPU bleibt die bessere Wahl, wenn enge Passungen, hohe Flächenpressung oder Verschleißkanten im Vordergrund stehen. Geschäumtes TPU spielt seine Stärken dort aus, wo Dämpfung auf kurzem Weg, geringes Gewicht und eine reinigbare Oberfläche zusammenkommen. Die passende Grundhärte steht im Vergleich der TPU-Varianten 85A bis 98A.
Die ausführlichen Anwendungsfälle mit Bildern stehen auf der Lösungsseite Geschäumtes TPU.