Der 3D-Druck eröffnet Bastlern, Entwicklern, Unternehmen und Kreativen unzählige Möglichkeiten. Doch manche Projekte verlangen nach besonderen Materialien. Eines davon ist TPU. Wenn Sie sich fragen, ob TPU für Ihren 3D-Druck geeignet ist oder worauf Sie beim 3D Drucken achten müssen, sind Sie hier genau richtig. 

Was ist TPU – und warum ist es besonders?

TPU steht für thermoplastisches Polyurethan. Es handelt sich um ein flexibles, gummiartiges Material, welches sich hervorragend für elastische und belastbare Bauteile eignet. TPU ist biegsam, abriebfest, stoßdämpfend und gleichzeitig widerstandsfähig gegenüber Ölen und Chemikalien.

Diese Eigenschaften machen den Stoff zu einem beliebten Werkstoff in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, im Gesundheitswesen sowie bei Sport- und Freizeitprodukten. Viele Produkte, die auf den ersten Blick wie Gummi wirken, wie  Handyhüllen, Schuhsohlen oder Helmpolster, bestehen heute tatsächlich aus TPU.

Warum 3D-Drucken mit TPU?

Traditionell wird thermoplastisches Polyurethan durch den sogenannten Spritzguss verarbeitet. Dieses Verfahren ist ideal für Massenfertigung, jedoch wenig flexibel für individuelle Anforderungen. Der 3D Druck bringt hier neue Möglichkeiten:

• Schnelle Wiederholungen im Rapid Prototyping
• Kosteneffiziente Kleinserien und Sonderanfertigungen
• Individuelle Anpassung und kundenindividuelle Massenproduktion
• Designfreiheit bei komplexen Geometrien

Laut einer Studie von Deloitte sind Konsumentinnen und Konsumenten zunehmend bereit, für personalisierte Produkte mehr zu bezahlen. Der 3D-Druck mit TPU unterstützt diese Nachfrage optimal.

TPU im professionellen 3D-Druck: Warum SLS und MJF führend sind

Geht es um die Verarbeitung von TPU im industriellen 3D-Druck, führen an den Verfahren SLS (Selektives Lasersintern) und MJF (Multi Jet Fusion) kaum Wege vorbei. Beide Druckverfahren sind speziell für komplexe, funktionale Bauteile geeignet. Sollten Sie also Bauteile benötigen die Flexibilität, Maßhaltigkeit und Belastbarkeit benötigen, sind Sie mit SLS und MJF gut beraten. Im Vergleich zu filamentbasierten Druckmethoden wie FDM bieten sie entscheidende Vorteile in Qualität, Geschwindigkeit und Designfreiheit.

SLS – Selektives Lasersintern mit TPU

Beim SLS-Verfahren wird TPU in pulverform Schicht für Schicht mit einem Laser verschmolzen. Diese Technologie verzichtet auf Stützstrukturen, da das umgebende Pulver das Bauteil beim Druck stabilisiert. Dadurch lassen sich selbst komplexe Geometrien und filigrane Strukturen mühelos realisieren. Das Verfahren lässt sich mit dem passenden TPU deswegen in den Bereichen funktionale Endverbrauchsteile (z. B. Dichtungen, Scharniere), Wearables, Orthesen und medizinische Passstücke sowie bei Bauteilen mit Stoßdämpfung, wie Puffer oder Dämpfer, anwenden.

Vorteile von SLS bei TPU-Druck:

• Hohe Designfreiheit: Frei schwebende Strukturen, bewegliche Teile, innenliegende Kanäle – ohne Stützmaterial.
• Mechanische Belastbarkeit: TPU-Bauteile aus dem SLS-Verfahren sind strapazierfähig, formstabil und elastisch zugleich.
• Konsistente Qualität: Homogene Materialverteilung für gleichmäßige Bauteilqualität, auch in kleinen Serien.
• Zeitsparend in der Nachbearbeitung: Kein Entfernen von Stützstrukturen notwendig.

Warum SLS statt FDM als Verfahren? Während FDM für erste Tests oder grobe Prototypen mit dem TPU Filament ausreichen kann, sind die Einschränkungen bei Detailgenauigkeit, Materialverhalten und Reproduzierbarkeit erheblich. Für technische Anwendungen, bei denen es auf Passgenauigkeit, mechanische Eigenschaften und Serienqualität ankommt, sind FDM-Drucke mit TPU nur bedingt empfehlenswert.

MJF – Multi Jet Fusion: Präzise, effizient und skalierbar

Das HP Multi Jet Fusion (MJF) Verfahren nutzt eine Kombination aus Tintenstrahltechnologie und Wärmeeinwirkung, um TPU-Schichten zu verschmelzen. Im Vergleich zum SLS bietet MJF oft eine noch höhere Oberflächenqualität und Prozessgeschwindigkeit, was es für die Serienproduktion besonders attraktiv macht. Durch diese Eigenschaften lässt sich das TPU Filament mit dem MJF-Verfahren bei der Herstellung von stoßfesten Komponenten im Maschinenbau, bei der Fertigung von Schutzelementen in Elektronikgehäusen oder auch bei funktionalen Serienprodukten mit hohem Anspruch an Elastizität anwenden.

Vorteile von MJF mit TPU:

• Feine Oberflächenstruktur: Besonders geeignet für Bauteile, die später nicht oder nur minimal nachbearbeitet werden sollen.
• Hohe Wiederholgenauigkeit: Ideal für präzise Serienteile oder modulare Systeme.
• Kurze Zykluszeiten: Schneller als viele andere pulverbasierte Verfahren.
• Skalierbarkeit: Auch mittlere bis größere Stückzahlen lassen sich effizient produzieren.

Anwendungsbeispiele: Was mit TPU alles möglich ist

TPU (Thermoplastisches Polyurethan) überzeugt durch seine Kombination aus Flexibilität, Belastbarkeit und Langlebigkeit. Deswegen lässt es sich mit professionellen 3D-Druckverfahren wie SLS (Selektives Lasersintern) oder HP Multi Jet Fusion (MJF) hochpräzise verarbeiten. Diese Verfahren ermöglichen eine exakte, serientaugliche Fertigung selbst bei komplexen Geometrien und hoher Beanspruchung.

Tipp: Thermoplastisches Polyurethan ist nicht schwer zu drucken, aber es verzeiht weniger Fehler als Materialien wie PLA (Polylactid).Bedenken Sie das beim Arbeiten mit dem Filament.

Hier einige typische und erweiterte Einsatzfelder:

• Rapid Prototyping & Funktionstests: Unternehmen wie Radio Flyer nutzen TPU im SLS-Druck für Komponenten wie Reifenprofile, Lenkergriffe oder Sitzpolster. Der Vorteil: Varianten können schnell produziert, getestet und angepasst werden – ein klarer Mehrwert im iterativen Entwicklungsprozess.
• Fertigungshilfen und Maschinenkomponenten: Bei Heidelberger Druckmaschinen kommen TPU-gedruckte Teile zum Einsatz, um empfindliche Sensoren oder Kabel flexibel zu schützen. Solche elastischen Schutzvorrichtungen fügen sich nahtlos in bestehende Anlagen ein und erhöhen deren Lebensdauer.
• Transport & Interieur: Die Deutsche Bahn verwendet TPU-Abdeckungen für Gepäckablagen, um frisch lackierte Waggonwände effektiv zu schützen. Die passgenauen Bauteile ersetzen improvisierte Lösungen wie Blasenfolie durch eine haltbare, wirtschaftliche Alternative.
• Medizin & Orthopädie: Aufgrund seiner Hautverträglichkeit und Elastizität eignet sich TPU ideal für patientenspezifische Anwendungen (z.B.: Schienen, Prothesen, Einlagen oder individuell gefertigte Wearables mit hohem Tragekomfort).
• Robotik & Automatisierung: Elastische TPU-Komponenten kommen in Greifarmen, Dämpfern und Robotik-Endeffektoren zum Einsatz. Sie schonen empfindliche Bauteile, verbessern die Prozesssicherheit und lassen sich schnell an wechselnde Anforderungen anpassen.
• Elektronik & Consumer-Produkte: TPU eignet sich hervorragend für stoßabsorbierende Schutzhüllen, weiche Gehäuseteile, flexible Kabelhalterungen oder Steckverbindungen.

Haben Sie Fragen zu den Einsatzgebieten oder suchen Sie einen passenden 3D Drucker mit SLS-Verfahren, dann wenden Sie sich gerne an uns. Wir helfen Ihnen auch die passenden TPU-Materialien zu finden. 

Bei uns erhalten Sie beispielsweise das TPU 90A Powder von Formlabs, ein hochwertiges SLS-3D-Druckmaterial. Dieses thermoplastische Polyurethan zeichnet sich durch hohe Elastizität und Abriebfestigkeit aus.

Worauf müssen Sie beim Drucken mit TPU achten?

Die Verarbeitung von TPU im professionellen 3D-Druck, insbesondere über SLS oder MJF, verlangt sorgfältige Materialauswahl und Prozesskontrolle. Beide Verfahren bringen spezifische Anforderungen mit, liefern aber bei richtiger Anwendung äußerst hochwertige Resultate. Damit Ihr 3D Druck mit TPU gelingt, hier einige Hinweise:

• Trocken lagern: TPU ist hygroskopisch und zieht Feuchtigkeit aus der Luft. Das beeinträchtigt die Druckqualität. Idealerweise wird das Pulver trocken, luftdicht und ggf. mit Silicagel gelagert.
• Pulvermanagement & Aufbereitung: Beim SLS- und MJF-Druck sollte das Pulver regelmäßig aufgefrischt bzw. gesiebt werden, um konstante Eigenschaften sicherzustellen.
• Maschineneinstellungen: Je nach Drucksystem und TPU-Sorte (z. B. Shore-Härte 90A) sind Laserstärke, Temperaturzonen und Schichtdicke entscheidend für Qualität und Elastizität.

Unterschiede zwischen TPU-Materialien

Nicht jedes TPU ist gleich! Das gilt sowohl für Filamente als auch für Pulvermaterialien, die im professionellen SLS- oder MJF-Druck verwendet werden. Die Materialwahl hat erheblichen Einfluss auf Druckbarkeit, mechanische Eigenschaften und das Endergebnis. Ein zentrales Kriterium ist der sogenannte Shore-Härtegrad, der angibt, wie weich oder hart das Material ist.

Typische Shore-Härten bei TPU:

• 95A: Relativ steif, dadurch einfacher zu drucken. Häufig bei Filamenten für einfache Prototypen oder Einsteigergeräte im Einsatz.
• 85A oder weicher: Deutlich flexibler, aber auch schwieriger zu verarbeiten. Für präzise Ergebnisse sind optimierte Drucker und sorgfältige Kalibrierung notwendig.
• 90A (Pulverform): Optimaler Kompromiss aus Flexibilität, Belastbarkeit und Verarbeitbarkeit – ideal für den professionellen Einsatz in SLS-Systemen.

Unser Tipp: Druckerfachmann bietet mit dem TPU 90A Powder von Formlabs ein hochwertiges Pulvermaterial für das SLS-Verfahren an. Es kombiniert exzellente Elastizität mit hoher Reißfestigkeit, chemischer Beständigkeit und sehr guter Oberflächenqualität. Natürlich haben wir in unserem Shop noch andere Filamente, bei denen wir Sie gerne beraten.

Lohnt sich TPU für Sie?

Wenn Sie flexible, belastbare Bauteile drucken möchten – absolut. TPU bietet tolle Möglichkeiten, aber auch ein paar Herausforderungen. Mit einem geeigneten Drucker, den richtigen Einstellungen und etwas Geduld gelingt der Einstieg auch ambitionierten Hobbyanwendern.

Unser Tipp: Fangen Sie mit einfachen Modellen an, beobachten Sie den Druck genau – und dokumentieren Sie Ihre Einstellungen. So lernen Sie TPU schnell kennen und können es sicher einsetzen.

Sollten Sie nicht sicher sein, welche der Optionen m Warenkorb landen soll, dann wenden Sie sich gerne an uns.