TPU-Spritzgießen ist nicht mit dem Spritzgießen von Hartplastik mit einem weicheren Harz vergleichbar. Thermoplastisches Polyurethan schmilzt und fließt wie ein Thermoplast, ist aber scherempfindlich, nimmt Luftfeuchtigkeit auf und entformt sich aufgrund seiner Elastizität anders als die Form. Ein Parametersatz, der von ABS- oder Polypropylen-Spritzguss übernommen wurde, liefert zwar in der Regel Teile, führt aber zu Problemen wie Spritzern, Einfallstellen, Verkleben oder einem Druckverformungsrest, der die Werte im Datenblatt nie erreicht.
Dieser Leitfaden beschreibt die Entscheidungen in der Reihenfolge, in der sie im Projekt anfallen: Materialbeschreibung und -verhalten, Prozessablauf Schritt für Schritt, Parameter für die Teilequalität, Teile- und Werkzeugkonstruktion, Materialauswahl, Anwendungsbereiche, Vergleiche mit anderen Materialien und Verfahren sowie Fehlerdiagnose. Er richtet sich an Produktentwickler, Konstrukteure und Beschaffungsteams, die von der Zeichnung zum validierten Bauteil gelangen müssen.
Die folgenden Werte basieren auf veröffentlichten TPU-Verarbeitungsempfehlungen und stellen Ausgangspunkte, nicht feste Vorgaben dar. Datenblätter der Materialklasse, Maschinenzustand und Werkzeuggeometrie beeinflussen den Verarbeitungsbereich. Daher sollte jeder Wert in einem Formversuch mit der tatsächlichen Maschine, dem Werkzeug und der Materialklasse bestätigt werden, bevor er in ein Prozessblatt eingetragen wird. Dieser Leitfaden wird laufend aktualisiert, sobald sich die Verarbeitungsrichtlinien weiterentwickeln.
Was ist TPU? Spritzguss und warum es sich anders verhält
Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist ein Blockcopolymer aus harten und weichen Segmenten. Die harten Segmente verdichten sich und bilden physikalische Vernetzungen; die weichen Segmente verleihen dem Material seine gummiartige Rückstellkraft. Durch Erhitzen lösen sich die physikalischen Vernetzungen, durch Abkühlen verdichten sie sich wieder. Genau deshalb lässt sich TPU mit Standard-Spritzgießmaschinen verarbeiten: Im Werkzeug muss nichts aushärten, und die Phasenstruktur bildet sich beim Abkühlen des Teils neu.
Dieselbe Struktur erklärt die Materialvielfalt. TPU ist von etwa 60 Shore A bis ca. 74–75 Shore D erhältlich, wobei sich die Materialeigenschaften innerhalb dieses Bereichs kontinuierlich ändern – weiche Sorten verhalten sich wie Gummi, harte Sorten wie ein zäher technischer Kunststoff. Für ein Projekt bedeutet dies, dass eine Materialfamilie mehrere ersetzen kann, jedoch nicht, dass eine einzige Werkzeugstrategie den gesamten Bereich abdeckt. Schwindung, Entformungskraft, Abkühlzeit und die Neigung der Schmelze zur Scherdegradation verändern sich mit der Härte. Daher erfordert eine Härteänderung gegen Ende eines Projekts Werkzeuganpassungen und Validierungen und stellt keinen Materialaustausch dar.
Thermoplast versus Duroplast: Der Unterschied bei der Wiederaufbereitung
Vulkanisierter Gummi ist chemisch vernetzt. Sobald die Vernetzungen ausgebildet sind, kann das Bauteil nicht mehr eingeschmolzen werden; das Netzwerk ist dauerhaft. Die Vernetzungen von TPU sind physikalisch und thermisch reversibel, sodass das Material wieder eingeschmolzen und erneut vermahlen werden kann und keine Aushärtungsphase in der Form benötigt.
Die praktischen Konsequenzen sind kürzere Zyklen, keine im Werkzeug zu steuernde Vernetzungschemie und Materialreste, die wiederverwertet statt entsorgt werden können. Der Nachteil besteht darin, dass ein frisch geformtes TPU-Teil seine spezifizierten Eigenschaften noch nicht erreicht hat. Diese entwickeln sich bei Raumtemperatur weiter, und die Datenblattwerte werden an getemperten, konditionierten Proben gemessen. Das Tempern in einem Umluftofen verkürzt diese Ausgleichsphase auf etwa 15–20 Stunden und ist die einzige Möglichkeit, einen optimalen Druckverformungsrest zu erzielen. Duroplastischer Kautschuk kann nicht wieder eingeschmolzen werden. Deshalb konkurriert TPU überall dort, wo die Zykluszeit und die Wirtschaftlichkeit des Materialrests bei Kautschuk ungünstig sind – und deshalb muss der Temperprozess von TPU fest in die Produktion eingeplant werden und kann nicht als optional behandelt werden.
Warum Scherempfindlichkeit und Feuchtigkeitsaufnahme alles bestimmen
Zwei materielle Einschränkungen prägen nahezu jede Entscheidung im weiteren Verlauf dieses Leitfadens.
Erstens ist die Scherempfindlichkeit ein wichtiger Faktor. TPU-Schmelzen reagieren empfindlich auf Scherkräfte, und eine zu hohe Schneckendrehzahl kann die Eigenschaften des fertigen Bauteils beeinträchtigen. Dies ist kein unerheblicher Effekt: Aus diesem Grund wird der Gegendruck niedrig gehalten, die Einspritzgeschwindigkeit so gering wie möglich im Rahmen der Anguss- und Wandstärkenbedingungen eingestellt und die Schneckendrehzahl durch eine maximale Umfangsgeschwindigkeit anstatt durch eine feste Drehzahl begrenzt. Ein Verarbeiter, der TPU wie einen schnell zyklischen Standardkunststoff verarbeitet, erhält Bauteile, die zwar optisch akzeptabel aussehen, aber die Spezifikationen nicht erfüllen.
Der zweite Faktor ist Feuchtigkeit. TPU-Granulat absorbiert Luftfeuchtigkeit, und das absorbierte Wasser verdampft im Behälter, was zu Ausfransungen, silbrigen Streifen und inneren Blasen führt. Das Material muss vor dem Einfüllen in den Trichter auf den für die jeweilige Sorte erforderlichen Restfeuchtegehalt getrocknet werden und dort trocken bleiben. Trocknung und Materialkonditionierung werden im Abschnitt „Prozess“ behandelt; die Auswirkungen der Parameter im Abschnitt „Verarbeitung“. Beides ist keine Nebensache.
Der TPU-Spritzgießprozess, Schritt für Schritt
Ein TPU-Spritzgießprojekt ist eine Kette von Phasen, in denen jede Phase die nächste beeinflusst. Die in Phase 1 gewählte Materialqualität bestimmt die Trocknungstemperatur und das Zylinderprofil; die Trocknungsqualität die erreichbare Oberfläche; die Schnecken- und Düsenkonfiguration die Scherkräfte auf die Schmelze; die Entscheidungen bezüglich Kühlung und Entformung bestimmen die Zykluszeit und die Fehlerrate. Kosten, Risiken und Durchlaufzeiten summieren sich entlang dieser Kette, und die kostengünstigste Fehlerkorrektur liegt immer an der Stelle, an der der Fehler üblicherweise entdeckt wird.
Phase 1: Bewerbungsvoraussetzungen und Vorauswahl der Noten
Beginnen Sie mit dem Belastungszyklus des Bauteils, nicht mit der Materialbezeichnung. Die Auswahlkriterien sind: Welchen Belastungen wird das Bauteil ausgesetzt, z. B. durch Abrieb oder Biegung, und wie viele Zyklen muss es überstehen? Welchem Temperaturbereich ist es im Betrieb ausgesetzt und wie lange? Mit welchen Ölen, Fetten, Kraftstoffen, Reinigungsmitteln oder Körperflüssigkeiten kommt es in Kontakt? Welche Normklasse gilt? Welche Härte ist für die Funktion erforderlich? Und muss das Bauteil transparent, transluzent oder farblich angepasst sein?
Diese Antworten grenzen die Auswahl auf eine TPU-Familie – Polyether, Polyester oder Polycaprolacton – und anschließend auf eine Härte ein. Die Wahl der Härte ist keine rein kosmetische Frage: Sie beeinflusst die Verarbeitungstemperaturen, die Zykluszeit, die Schrumpfung und das Entformungsverhalten, die später in diesem Leitfaden beschrieben werden. Ein Teil, das ursprünglich mit 85 Shore A spezifiziert und später auf 95 Shore A geändert wurde, stellt ein anderes Formgebungsproblem dar, nicht nur eine andere Farbe.
Phase 2: Trocknung und Materialkonditionierung
TPU ist hygroskopisch, und die Trocknung ist der am häufigsten unterschätzte Arbeitsschritt. Veröffentlichte Empfehlungen legen den Zielwert für die Restfeuchte in einer Verarbeitungsrichtlinie auf unter 0.02 % und in einer anderen auf ≤ 0.05 % fest. Der Unterschied ist auf die Materialqualität und die Quelle zurückzuführen und stellt keinen Widerspruch dar, der hier geklärt werden muss. Die Trocknung erfolgt typischerweise bei etwa 110 °C in Umluft- oder Trockenlufttrocknern, wobei Trockenlufttrockner den Zielwert schneller erreichen. Eine Quelle gibt je nach Härte einen Temperaturbereich von 80–110 °C und Trocknungszeiten von ein bis drei Stunden an.
Das Datenblatt der jeweiligen Sorte ist maßgebend. Der Prozess muss gewährleisten, dass die Zielvorgaben tatsächlich erreicht werden: Getrocknete Heißgranulate dürfen nicht an der Luft abkühlen, sondern müssen in trockene, wiederverschließbare Behälter gefüllt werden. Der Maschinentrichter muss stets abgedeckt bleiben. Additive, Funktionskonzentrate und Farbstoffe müssen ebenfalls vorgetrocknet sein – ungetrocknetes Masterbatch ist eine häufige und leicht zu übersehende Ursache für Oberflächenfehler.
Phase 3: Maschinen- und Schraubeneinrichtung
TPU lässt sich auf Standard-Schneckenspritzgießmaschinen verarbeiten, jedoch nicht auf jeder Schnecke. Die bewährte Konfiguration ist eine einschneidige, dreizonige Schnecke normaler Länge (ca. 18–22 D) mit einem Kompressionsverhältnis von etwa 2:1, das 3:1 nicht überschreiten sollte. Kurze Kompressionszonenschnecken sind ungeeignet, da sie hohe Scherspannungen auf die Schmelze ausüben. Ein Rückschlagring sollte verwendet werden, und die Düse – ob Freifluss- oder automatische Absperrdüse – muss glatte Kanäle ohne Toträume aufweisen, in denen sich Schmelze festsetzen und verkohlen kann.
TPU ist weder korrosiv noch abrasiv, daher sind keine spezielle Schneckenlegierung oder -armierung erforderlich. Was die Maschine jedoch benötigt, ist ein ausreichendes Antriebsdrehmoment: TPU erfordert eine hohe Plastifizierungsenergie, und ein unzureichendes Drehmoment führt zu schwankender Schneckendrehzahl und ungleichmäßiger Schmelze.
Phase 4: Einspritzen, Halten und Abkühlen
Der Zyklus selbst wird im Abschnitt „Verarbeitungsparameter“ numerisch beschrieben. Die Abfolge ist wie folgt: Einspritzen mit einer möglichst geringen Geschwindigkeit, abhängig von Anguss und Wandstärke; Umschalten auf Nachdruck, der die Dimensionsstabilität und das Einfallen beeinflusst; geringer Gegendruck aufgrund der Scherempfindlichkeit; und Abkühlen über einen Zeitraum, der von Wandquerschnitt, Härte und Werkzeugtemperatur abhängt.
Der Einspritzdruck und der Nachdruck liegen im Bereich von 100–1000 bar, der Gegendruck typischerweise bei 5–20 bar. Die Ausfallarten sind richtungsabhängig: Zu geringer Nachdruck führt zu Einfallstellen, während zu hoher Einspritzdruck das Entformen erschwert. Die Kühlung ist entscheidend für die Zykluszeit und hängt von der Wandstärke und Härte ab, anstatt einem universellen Wert zu folgen.
Phase 5: Entformen, Glühen und Nachbehandlung
TPU-Bauteile erreichen ihre optimalen physikalischen Eigenschaften erst nach einer gewissen Zeit bei Raumtemperatur. Durch Tempern in einem Umluftofen lässt sich diese Zeit auf etwa 15–20 Stunden verkürzen. Empfohlene Temperaturbereiche liegen bei 80–90 °C für Härten bis 92 Shore A und bei 100–110 °C für Härten ab 93 Shore A; andere Empfehlungen sprechen von 20 Stunden bei 100 °C. Insbesondere der Druckverformungsrest lässt sich nur durch Tempern optimieren, weshalb die Werte im Datenblatt dies voraussetzen.
Teile mit geringer Dimensionsstabilität benötigen unter Umständen während des Glühens eine Stütze, um Verformungen zu vermeiden. Glühen ist ein Prozessschritt mit eigenen Handhabungsanforderungen und kein passiver Wartevorgang.
Phase 6: Inspektion und Qualitätskontrolle
Die Prüfung eines TPU-Teils umfasst die Maßprüfung anhand der schrumpfungskorrigierten Zeichnungen, die Härte, das Aussehen (Fließlinien, Spreizung, Grat), die Haftungsfestigkeit im Bereich der Umspritzung sowie Funktionsprüfungen wie Biegefestigkeit und Dichtigkeit. Da die Schrumpfung nach dem Spritzgießen anhält, muss die Maßprüfung zeitlich stets im Verhältnis zum Glühen und Stabilisieren erfolgen.
Die Erstmusterprüfung muss nach jeder Änderung der Güteklasse, des Farbmittels oder des Mahlverhältnisses wiederholt werden. Jede dieser Änderungen beeinflusst Schwindung, Fließverhalten oder Farbe, und ein Teil, das in der ursprünglichen Konfiguration die Prüfung bestanden hat, ist in der neuen Konfiguration nicht qualifiziert.
Verarbeitungsparameter, die die Teilequalität bestimmen
Die unten aufgeführten Werte stellen die vom Verarbeiter tatsächlich vorgenommenen Einstellungen dar. Es handelt sich um veröffentlichte Ausgangsbereiche; maßgeblich sind das Datenblatt der Güteklasse und ein Formversuch am Produktionswerkzeug. Abweichungen in den Quellen beziehen sich in der Regel auf Güteklasse und Härte und deuten nicht auf einen Fehler hin.
Temperaturprofile nach Härte
Die Zylinder- und Schmelztemperaturen steigen mit der Härte. Die veröffentlichten Bereiche sind:
| Uferhärte | Temperatur des Heizbereichs im Zylinder | Schmelztemperatur | Düsentemperatur |
| 60A - 80A | 170-210 ° C | 190-205 ° C | 200-210 ° C |
| 85A - 95A | 190-220 ° C | 205-220 ° C | 210-225 ° C |
| 98A–74D | 210-230 ° C | 215-235 ° C | 220-240 ° C |
Die Temperatur sollte von der Zufuhrzone zur Dosierzone um etwa 10–20 °C ansteigen, und die Düse sollte nahe an der Schmelztemperatur eingestellt werden. Eine Quelle weist darauf hin, dass einige harte Stahlsorten Schmelztemperaturen von bis zu ca. 260 °C erfordern können; dies ist eine sortenspezifische Anforderung und kein Widerspruch zu den oben genannten Bereichen. Sie sollte anhand des Datenblatts der jeweiligen Stahlsorte überprüft werden. Kleine Maschinen benötigen im Allgemeinen höhere Einstellungen als große. Die Schmelztemperatur sollte gemessen und nicht aus den Sollwerten des Reglers abgeleitet werden, und die Regler sollten entsprechend angepasst werden.
Druck, Drehzahl und Schraubenrotation
Der Einspritzdruck und der Nachdruck liegen beide im Bereich von 100–1000 bar. Der Nachdruck beeinflusst die Dimensionsstabilität und die Entformbarkeit: Ist er zu niedrig, entstehen Einfallstellen; ist er zu hoch, wird das Entformen erschwert. Ein Nachdruck von etwa der Hälfte des Einspritzdrucks ist ein üblicher Ausgangspunkt für geringe innere Spannungen. Der Gegendruck sorgt für Homogenisierung, muss aber niedrig bleiben – 5–20 bar –, da die Schmelze scherempfindlich ist.
Die Einspritzgeschwindigkeit sollte, abhängig von Anguss, Wandstärke und Fließweg, so gering wie möglich gehalten werden. Die Schneckendrehzahl ist durch eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von ca. 0.2 m/s begrenzt, was bedeutet, dass die zulässige Drehzahl mit zunehmendem Schneckendurchmesser sinkt. Die Überschreitung dieser Grenzwerte hat vorhersehbare Folgen: Übermäßige Scherung verschlechtert die Eigenschaften des Endprodukts, zu hoher Einspritzdruck erschwert das Entformen und zu geringer Nachdruck führt zu Einfallstellen.
Formtemperatur und Zykluszeit
Die Formtemperatur liegt je nach Werkstoff und Bauteil typischerweise zwischen 15 und 70 °C und hat entscheidenden Einfluss auf Oberflächenqualität, Schwindung und Verzug. Modifizierte und glasfaserverstärkte Werkstoffe benötigen unter Umständen Formtemperaturen von bis zu ca. 80 °C, um eine optimale Oberflächengüte zu erzielen. Dickwandige Bauteile können zur Verkürzung des Zyklus weiter gekühlt werden.
Die Zykluszeit wird durch das Erstarrungs- und Entformungsverhalten bestimmt und hängt von der Härte, der Wandstärke und der Formtemperatur ab. Es gibt keine allgemeingültige Zykluszeitangabe. Bei Verzugsgefahr gilt das Betreiben der beiden Formhälften bei unterschiedlichen Temperaturen als anerkannte Gegenmaßnahme.
Spülung, Stillstände und Verweilzeit
Längeres Verweilen führt zu einer Überhitzung des Materials im Zylinder. Daher empfiehlt die Fachliteratur, den Zylinder nach Produktionsunterbrechungen von mehr als etwa 10 Minuten zu spülen, bevor die Produktion wieder aufgenommen wird. Gleiches gilt für die Verweilzeit: Ein im Verhältnis zur Zylinderkapazität sehr geringes Schussvolumen lässt die Schmelze lange in der Plastifiziereinheit verbleiben, was zu thermischen Schäden führen kann. In der Praxis wird empfohlen, den Zylinder mit einer Kapazitätsauslastung von etwa 30–75 % zu betreiben und den Dosierhub zwischen 1D und 3D, maximal jedoch 4D, zu halten.
Lange Verweilzeiten und Überhitzung machen sich stromabwärts durch Ausfransungen, Verfärbungen und schwarze Flecken bemerkbar, daher ist die Spülung sowohl eine Maßnahme zur Fehlervermeidung als auch eine Wartungsmaßnahme.
Konstruktion von TPU-Teilen für den Spritzguss
Die Konstruktionsregeln für TPU ergeben sich aus dem Verhalten einer elastischen, schrumpfungsanfälligen und scherempfindlichen Schmelze, die einen Hohlraum ausfüllt und sich wieder daraus löst. Es handelt sich nicht um eine allgemeine Checkliste für Wandstärken mit einem anderen Materialnamen.
Wandstärke, Übergänge und Schwindzugabe
TPU verträgt Wandstärkenabweichungen besser als starre Kunststoffe, da seine Elastizität kleinere Maßunterschiede ausgleicht. Plötzliche Querschnittsänderungen stellen jedoch weiterhin ein Problem dar: Sie verursachen Einfallstellen, Lunker und Fließmarken und führen zu abrupten Steifigkeitsänderungen, die Knicklinien hervorrufen. Graduelle Übergänge sind daher die Regel.
Die Schwindung ist schwieriger genau zu bestimmen. Eine Schwindung von etwa 1 % ist ein guter Richtwert für die Werkzeugkonstruktion, die Gesamtschwindung variiert jedoch mit der Wandstärke und der Härte. Die veröffentlichten Kurven liegen im Bereich von etwa 0.5–2.5 %. Die Gesamtschwindung setzt sich aus der Formschwindung und der Nachschwindung zusammen. Letztere tritt nicht nur beim Tempern, sondern auch bei längerer Lagerung auf – daher ist die Schwindung nur schwer präzise vorherzusagen. Die Nachschwindung ist bei weichen Werkstoffen und dünnen Wänden größer als bei harten Werkstoffen und dicken Wänden. Glasfaserverstärkte Werkstoffe schwinden deutlich weniger: etwa 0.05–0.20 % in Fließrichtung und 0.1–0.5 % quer zur Fließrichtung.
Entformungswinkel, Radien und Hinterschneidungen
Die Flexibilität von TPU ermöglicht recht große Hinterschnitte, und eine kurzzeitige Überdehnung unter ca. 5 % führt nicht zu bleibenden Verformungen. Dadurch lassen sich seitliche Bewegungen vermeiden und das Werkzeug deutlich vereinfachen. Unzureichende Entformungsschräge entschuldigt dies jedoch nicht: Die veröffentlichten Richtlinien fordern eine Entformungsschräge von mindestens ca. 5°, insbesondere bei weichen Werkstoffen, da eine unzureichende Entformungsschräge weiterhin zu Riefenbildung und Anhaften führt. Großzügige Radien an den Ecken verbessern den Materialfluss und reduzieren Eigenspannungen.
Rippen, Vorsprünge und Wand-zu-Rippen-Verhältnisse
Rippen versteifen ein Bauteil, verursachen aber auch Querschnittsänderungen, die zu Einfallstellen auf der gegenüberliegenden, sichtbaren Seite führen. Rippen sollten so dimensioniert sein, dass der Rippenquerschnitt keine dicke Masse in eine dünne Wand einbringt. Verwenden Sie sanfte Übergänge zwischen Rippe und Grundplatte. Abrupte Steifigkeitsänderungen an Rippen sind eine bekannte Ursache für Knicklinien – sichtbare Linien oder flimmernde Bereiche, die je nach Lichteinfall auftreten. Das korrekte Verhältnis hängt von Wandstärke, Härte und optischen Anforderungen ab und sollte daher besser aus diesen Faktoren abgeleitet als als universeller Wert übernommen werden.
Lage des Tors und seine Auswirkungen auf die Immobilien
Die Position des Angusskanals bestimmt die Molekülorientierung und damit die mechanische Anisotropie: Ein an einem Ende angegossener Bereich verhält sich mechanisch anders als ein mittig angegossener. Die Angüsse sollten im Bereich der maximalen Wandstärke liegen und groß genug sein, um dem Anpressdruck standzuhalten und Einfallstellen zu vermeiden.
Empfohlene Angussarten sind Angusskanäle, Membranangüsse, Ringangüsse und Folienangüsse. Stiftangüsse sind für kleine Teile geeignet. Unterwasserangüsse werden aufgrund der hohen Elastizität des Materials und der Gefahr von Scherbeanspruchung nicht empfohlen; weichere Werkstoffe sind besonders anfällig für Probleme mit diesen Angüssen. Die Angusskanäle sollten großzügig dimensioniert sein, um lokale Scherungen zu vermeiden und den Druck zu übertragen. Ein kreisförmiger Querschnitt bietet die besten Fließeigenschaften, und Mehrkavitätenwerkzeuge benötigen ein ausbalanciertes Angusskanalsystem. Bei Verwendung von Heißkanälen sind extern beheizte Systeme vorzuziehen.
Auswurf, Entlüftung und Oberflächenbeschaffenheit
Auswerfer sollten zwei- bis dreimal größer sein als die für harte Thermoplaste verwendeten und Entlüftungskanäle aufweisen, um die Bildung eines Vakuums beim Entformen zu verhindern. Die Luft muss beim Eintritt der Schmelze aus dem Formhohlraum entweichen können: Entlüftungskanäle mit einer Tiefe von ca. 0.02–0.05 mm an der Trennlinie, Einsätze und Stifte verhindern, dass Druckluft Verbrennungsspuren verursacht.
Die Oberflächenbeschaffenheit der Form widerspricht der Intuition. Für TPU wird eine Formoberfläche mit einer Rauheit von etwa 25–35 µm empfohlen, um das Entformen zu erleichtern; polierte und verchromte Oberflächen sind weniger geeignet, da sie das Anhaften fördern, insbesondere bei weicheren Sorten.
Konstruktion für Umspritzung und Mehrkomponentenverbindungen
TPU verbindet sich durch Polaritätsanpassung und Wiederaufschmelzen an der Grenzfläche gut mit einigen starren Substraten. Die Kompatibilität ist jedoch sorten- und substratspezifisch und muss durch Tests nachgewiesen werden, anstatt sie anhand einer Materialfamilientabelle zu ermitteln. Beim Umspritzen benötigt die Schmelze genügend Restwärme, um die Substratoberfläche leicht anzuschmelzen und eine Schmelzverbindung herzustellen; Substrate mit einem deutlich höheren Schmelzpunkt sind stärker auf mechanische Verzahnung angewiesen.
Polyolefinbasierte Werkstoffe sind im Allgemeinen mit TPU inkompatibel. Insbesondere Polypropylen erfordert eine modifizierte Mischung oder Oberflächenbehandlung wie Flammen- oder Plasmabehandlung. Nylon absorbiert Feuchtigkeit, und sein Feuchtigkeitsgehalt zum Zeitpunkt des Verklebens beeinflusst messbar die Oberflächenenergie und die Klebequalität. Daher muss die Konditionierung kontrolliert und dokumentiert werden. Polycarbonat haftet gut, jedoch können einige Klebstoffe Spannungsrisse verursachen, die erst Wochen später sichtbar werden. Metalleinsätze benötigen eine mechanische Verzahnung – Bohrungen, Hinterschnitte, Rändelnuten – sowie eine Grundierung und müssen vor dem Formen sauber, fettfrei und vorgehärtet sein. Ein substratspezifischer Schältest mit Produktionschargen und -parametern, gefolgt von beschleunigter Alterung, ist die einzig zuverlässige Qualifizierungsmethode.
Die richtige TPU-Qualität auswählen
Die Auswahl der Güteklasse ist ein Entscheidungsrahmen, keine Produktliste. Die Eigenschaft, die am häufigsten über eine Anwendung entscheidet – Hydrolysebeständigkeit, Ölbeständigkeit, Härte, Klarheit, Flammverhalten oder regulatorische Klasse – sollte die Vorauswahl bestimmen.
Polyether versus Polyester versus Polycaprolacton
Die chemische Grundstruktur bestimmt die Umweltbeständigkeit des Materials. Polyether-Typen bieten Hydrolysebeständigkeit, Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und Resistenz gegen mikrobiellen Befall und eignen sich daher für Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Polyester-Typen sind beständiger gegen Öle, Fette und Abrieb, jedoch kann flexibles Polyester-TPU unter ungünstigen Bedingungen – wie Hitze, hoher Luftfeuchtigkeit oder Bodenkontakt – von Pilzen und Bakterien angegriffen und zersetzt werden, was zu Verfärbungen und Rissen in belasteten Bereichen führt. Polycaprolacton-Typen vereinen die Robustheit von Polyester-Typen mit guter Tieftemperaturstabilität und relativ hoher Hydrolysebeständigkeit und sind daher eine gängige Wahl für Hydraulik- und Pneumatikdichtungen.
Härteauswahl und ihre Auswirkungen
Die Härte beeinflusst Verarbeitungstemperatur, Zykluszeit, Schwindung, Entformbarkeit und Haptik. Der Härtebereich von 60A bis 75D ermöglicht den Austausch mehrerer Härtegrade durch eine einzige Materialfamilie und erlaubt durch sequentielles Umspritzen die Realisierung von Designs mit unterschiedlichen Härtegraden. In der Praxis bedeutet dies, dass eine Härteänderung während eines Projekts eine erneute Validierung erfordert: Temperaturprofil, Schwindungszugabe und Entformungsverhalten ändern sich entsprechend.
Spezialqualitäten: Glasgefüllt, flammhemmend, transparent, medizinisch und lebensmittelkontaktbehaftet
Die Glasfaserverstärkung reduziert die Wärmeausdehnung und -schrumpfung – bereits ein Glasfaseranteil von 20 % führt zu einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dem von Aluminium oder Stahl nahekommt – und glasfaserverstärkte Materialien benötigen höhere Formtemperaturen für eine optimale Oberfläche. Für Anwendungen mit besonderen Anforderungen sind schwer entflammbare Varianten erhältlich. Nicht schwer entflammbare TPU-Materialien erfüllen typischerweise die HB-Klassifizierung, während schwer entflammbare Varianten die V0- oder V2-Klassifizierung gemäß UL 94 erreichen.
Aliphatische Sorten sind lichtstabil und bieten eine ausgezeichnete optische Klarheit. Daher werden sie überall dort eingesetzt, wo Farbstabilität und Transparenz wichtig sind. Aromatische Sorten können unter UV-Licht vergilben. Medizinische Sorten erfüllen Biokompatibilitätsstandards wie ISO 10993-1 und sind mit Sterilisationsverfahren wie Ethylenoxid, Gammabestrahlung, Trockenhitze, Elektronenstrahlsterilisation und Wasserstoffperoxid kompatibel. Sorten für den Lebensmittelkontakt werden gemäß GMP-Richtlinien hergestellt. Spezialsorten schränken oft das Verarbeitungsfenster ein, daher ist das Datenblatt umso wichtiger.
Zusatzstoffe, Farbstoffe und Mahlgut
Die Kompatibilität der Farbmittel ist ein häufiger Fehlerpunkt. Farbmasterbatches auf TPU-Basis sind die einfachste und zuverlässigste Methode; Farbmittel auf SAN-Basis eignen sich nur bedingt; Farbmittel auf Polyolefin- und PVC-Basis sind ungeeignet. Die Dosierung liegt typischerweise zwischen 1.0 und 4.0 %, abhängig von Wandstärke und Farbdichte. Farbpasten, Flüssigfarben und Pigmente werden in einer Konzentration von etwa 0.2 bis 1.0 % verwendet. Alle Farbmittel und funktionellen Additive müssen vorgetrocknet sein.
Mahlgut ist unter bestimmten Bedingungen wiederverwendbar. Saubere, sortierte Abfälle können nach entsprechender Aufbereitung und Trocknung in Anteilen von bis zu 30 % recycelt werden, sofern sie dem Primärmaterial hinsichtlich Art und Shore-Härte entsprechen und frei von Verunreinigungen sind. Idealerweise wird Mahlgut zerkleinert, getrocknet und ohne Zwischenlagerung wiederverwendet. Verunreinigtes oder beschädigtes Material ist ungeeignet, und mehrfaches Recycling mindert die Qualität. Spezielle Qualitätsanforderungen können die Verwendung von Mahlgut vollständig ausschließen, und in optischen und medizinischen Anwendungen ist dessen Einsatz häufig eingeschränkt oder verboten.
Wo TPU-Spritzgießen zum Einsatz kommt
TPU-Spritzgießen bewährt sich in der Industrie, wenn ein Bauteil Abriebfestigkeit, Dauerfestigkeit, Elastizität ohne Weichmacher oder eine Soft-Touch-Oberfläche auf einem starren Substrat erfordert. Die folgenden Abschnitte verknüpfen die einzelnen Anwendungsbereiche mit den jeweiligen Eigenschaften, die sie rechtfertigen.
Automobilindustrie und Transport
Dichtungen, Manschetten, Buchsen, Soft-Touch-Elemente im Innenraum, Kabelummantelungen und Motorraumteile profitieren von der Abriebfestigkeit, Öl- und Fettbeständigkeit sowie Flexibilität von TPU über einen weiten Temperaturbereich. Der begrenzende Faktor ist die maximale Betriebstemperatur: Für Polyether-Typen liegt die empfohlene Dauereinsatztemperatur in der Regel bei 80–100 °C, für Polyester-Typen bei 100–120 °C. Motorraumteile müssen daher innerhalb dieses Bereichs bleiben. Soft-Touch-Elemente im Innenraum bestehen häufig aus TPU, das auf ein starres Substrat aufgespritzt wird.
Medizintechnik und Gesundheitswesen
Katheter und Katheterkomponenten, Wundversorgungselemente, Flüssigkeitsmanagement-Komponenten, Schlauchverbinder und Gerätegehäuse werden aus medizinischem TPU gefertigt. Dieses Material vereint Flexibilität, Transparenz, Chemikalienbeständigkeit und Sterilisierbarkeit – ganz ohne Weichmacher. Die Anwendungsgebiete von Kathetern umfassen Urologie, intravenöse, gastrale, Ballon- und kardiovaskuläre Katheter. In der Wundversorgung kommt TPU in Verbänden, Medikamentenpflastern, Stomabeutel-Einlagen, OP-Abdecktüchern und Matratzenschonern zum Einsatz, wo Transparenz, Knickfestigkeit und Hydrolysebeständigkeit entscheidend sind.
Consumer Products und Elektronik
Schutzhüllen, Bumper, Armbänder, Griffe und Gehäuse mit Soft-Touch-Oberfläche sind die wichtigsten Anwendungsbereiche für Endverbraucher. TPU-Überspritzungen auf Polycarbonat und ABS sind gängige Verfahren zum Schutz von Geräten und nutzen die günstige Polaritätsübereinstimmung dieser Materialien. Auch bei Uhrenarmbändern und Wearables ist Hautverträglichkeit entscheidend.
Schuhe und Sport
Sohlen, Zwischensohlen, Stollen, Schienbeinschoner und Funktionskomponenten verwenden TPU für Abriebfestigkeit und Dauerfestigkeit. Auch Aluminiumwerkzeuge kommen häufig bei der Schuhproduktion zum Einsatz: Aluminiumformen sind kostengünstig und eignen sich gut für die in dieser Branche üblichen kürzeren Produktionsmengen.
Industrie, Robotik und Automation
Räder, Rollen, Riemen, Greifer, Faltenbälge, Membranen und Schwingungsdämpfer benötigen Abriebfestigkeit, Reißfestigkeit und Biegefestigkeit. Diese Bauteile sind häufig hohen zyklischen Belastungen und gleichzeitig Ölen und Fetten ausgesetzt, wodurch das Beständigkeitsprofil der Polyesterarten relevant wird.
TPU im Vergleich zu anderen Materialien und Verfahren
Vergleiche sind nur hinsichtlich der projektentscheidenden Dimensionen sinnvoll: mechanische Leistungsfähigkeit, maximale Temperatur, chemische Beständigkeit, Verarbeitungsaufwand, Werkzeugkosten und Stückkosten. Jede der unten aufgeführten Alternativen hat ihre Vorteile in bestimmten Bereichen; Ziel des Vergleichs ist es, diese zu ermitteln.
TPU- vs. TPE-Mischungen (TPS und TPV)
TPU ist ein im Reaktor hergestelltes thermoplastisches Elastomer: Seine Eigenschaften sind in einem einzigen Polymer integriert. TPS und TPV sind Compounds, die durch Schmelzmischen einer Kautschukphase mit einem Thermoplast hergestellt werden. TPU zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit und sehr gute Abriebfestigkeit aus und ist im Allgemeinen deutlich härter als typische TPS-Produkte, weshalb die beiden selten direkt miteinander konkurrieren. TPS und TPV punkten mit Weichheit, angenehmer Haptik und geringeren Verarbeitungsanforderungen; TPU hingegen mit Festigkeit und Verschleißfestigkeit.
TPU vs. Silikon
TPU bietet eine bessere Abriebfestigkeit, höhere Zugfestigkeit und geringere Kosten. Silikon bietet einen deutlich breiteren Temperaturbereich – etwa −60 bis 200 °C gegenüber etwa −40 bis 120 °C bei TPU – und ist daher bei Implantaten und Anwendungen in extremen Temperaturen führend. Wählen Sie TPU, wenn mechanische Eigenschaften und Kosten wichtiger sind als extreme Temperaturen oder Biokompatibilität bei Implantaten.
TPU vs. Duroplastkautschuk
TPU punktet mit kürzeren Zykluszeiten, geringerer Materialverwertung, größerer Designfreiheit und besserer Verklebbarkeit: kein Vulkanisationsschritt erforderlich, Nachmahlung möglich und die Herstellung komplexer Geometrien sowie die Verklebung mit Substraten sind gegeben. Duroplastischer Kautschuk behält seinen überlegenen Druckverformungsrest bei hohen Temperaturen und seine etablierte Position im Bereich dynamischer Dichtungen. Der Druckverformungsrest von TPU verbessert sich zwar durch Tempern, bleibt aber ein wichtiger Aspekt bei der Konstruktion und kein vollständig gelöstes Problem.
TPU im Vergleich zu TPEE, PVC und Polypropylen
Im Vergleich zu TPEE bietet TPU im Allgemeinen eine bessere Biege- und Abriebfestigkeit, während TPEE Vorteile hinsichtlich Wärme- und Hydrolysebeständigkeit aufweist. Gegenüber weichmacherhaltigem PVC vermeidet TPU die mit Weichmachern verbundenen regulatorischen und migrationsbedingten Probleme und bietet eine höhere mechanische Festigkeit. Gegenüber Polypropylen (PP) bietet TPU Elastizität und Verschleißfestigkeit, während PP hinsichtlich Kosten und chemischer Inertheit punktet – und, wie im Abschnitt zur Konstruktion erwähnt, eines der schwierigsten Substrate für die Verbindung von TPU ist.
TPU-Spritzgießen im Vergleich zu Extrusion, Blasformen und 3D Druck
TPU lässt sich auf Standard-Thermoplastverarbeitungsanlagen mit verschiedenen Verfahren verarbeiten. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach der Geometrie und dem Volumen des Bauteils. Spritzgießen eignet sich für komplexe Bauteile mit engen Toleranzen und hohen Stückzahlen. Extrusionsverfahren ermöglichen die Herstellung von Endlosprofilen, Schläuchen, Kabelummantelungen und Folien. Blasformen werden für Hohlkörper verwendet. Additive Verfahren eignen sich für Prototypen, Kleinserien und Gitterstrukturen. Bei sehr geringen Stückzahlen kann die spanende Bearbeitung eines Bauteils aus TPU-Rohmaterial die bessere Option sein – allerdings erfordert die Wärmeentwicklung von TPU während der Bearbeitung Kühlung und eine geeignete Werkzeuggeometrie.
Fehlervermeidung und Fehlerbehebung
Die meisten TPU-Defekte lassen sich auf Feuchtigkeit, Scherkräfte, Entlüftungsfehler oder Probleme mit der Angussgestaltung zurückführen. Eine Diagnose nach Symptomen und das Wissen, welche Parameterrichtung typischerweise zur Behebung der jeweiligen Probleme beiträgt, verkürzt den Reparaturprozess erheblich.
Feuchtigkeitsbedingte Defekte: Ausfransungen, Silberstreifen und Blasen
Spreizspuren zeigen sich als weißliche, raue Stellen; ausgedehnte silberne Streifen als längliche, pinselartige Streifen; große Blasen als luftgefüllte Hohlräume in der Wand. Alle drei können durch Feuchtigkeit verursacht werden, wobei Überhitzung und zu lange Verweilzeit ähnliche weißliche Flecken hervorrufen können. Abhilfe schaffen die Überprüfung der Trocknerleistung und des Trocknungsprozesses selbst, die Kontrolle der Schmelztemperatur und der Verweilzeit, die Reduzierung der Schneckendrehzahl und die Sicherstellung, dass der Trichter abgedeckt bleibt. Kleine Blasen können auch beim Ansaugen von Luft während der Dosierung entstehen; in diesem Fall helfen Gegendruck innerhalb der zulässigen Grenzen und ein kürzerer Schneckenrückzug.
Durchfluss- und Füllfehler: Fehlschüsse, Strahlbildung und Fließlinien
Kurzformung tritt am Ende des Fließwegs oder an dünnwandigen Stellen auf. Strahlbildung zeigt sich als S-förmige Markierung in der Nähe des Angusskanals oder Anschnitts und wird durch einen ungeeigneten Anschnitt oder eine ungeeignete Formeinschnürung verursacht, die keinen frontalen Materialfluss ermöglicht. Fließlinien bilden sich an Rippen und Querschnittsänderungen. Abhilfe schaffen gestaffelte Einspritzgeschwindigkeiten (langsam zu schnell), die Anpassung und Neupositionierung des Anschnitts mithilfe einer Umlenkfläche sowie sanfte Wandübergänge. Eine Erhöhung der Schmelze- und Werkzeugtemperaturen, eine Vergrößerung der Wandstärke oder eine Verkürzung der Fließwege sind ebenfalls hilfreich, wenn die Schmelze für die Geometrie zu viskos ist.
Thermische Defekte: Brandspuren, schwarze Flecken und Materialermüdung
Brandspuren entstehen durch Druckluft im Formhohlraum. Daher sollte zunächst die Entlüftung optimiert werden, insbesondere in der Nähe von Förderleitungen und am Ende des Förderwegs. Auch die Entlüftungskanäle müssen überprüft werden. Schwarze Flecken und periodische Verfärbungen entstehen durch Totzonen an den Dichtflächen, Querschnittsänderungen oder Krümmungen im Heißkanal, wo sich Material ablagert und verkohlt. Die Beseitigung dieser Totzonen und die Überprüfung der Dichtflächen beheben das Problem. Verfärbungen durch Überhitzung und lange Verweilzeiten erfordern eine niedrigere Schmelztemperatur, kürzere Verweilzeiten und eine Spülung nach Produktionsunterbrechungen.
Maß- und Entformungsfehler: Einfallstellen, Verzug, Grat und Anhaften
Einfallstellen entstehen durch unzureichenden Nachdruck oder ein unausgewogenes Verhältnis von Wandstärke zu Rippe. Abhilfe schaffen hier Erhöhung des Nachdrucks und der Nachdruckzeit, Vergrößerung der Düsenöffnung und des Angussquerschnitts sowie Anpassung des Verhältnisses von Wandstärke zu Rippe. Verzug wird durch Ausgleich der Werkzeugtemperatur und gleichmäßige Kühlung sowie durch Angleichen von Fließgeschwindigkeitsunterschieden zwischen den Fließfronten bei Verwendung mehrerer Angüsse vermieden. Gratbildung entsteht durch zu hohen Kavitätsdruck oder zu geringe Schließkraft und lässt sich durch früheres Einschalten des Nachdrucks, Reduzierung des Nachdrucks und Erhöhung der Schließkraft beheben. Anhaften und Riefenbildung sind auf unzureichendes Entformungsschrägen, polierte Werkzeugoberflächen, Vakuum beim Auswerfen oder vorzeitiges Auswerfen zurückzuführen. Abhilfe schaffen hier mehr Entformungsschrägen, die empfohlene Oberflächenrauheit, optimierte Entlüftung und längere Kühlung.
Wählen Sie NOBLE zur Unterstützung Ihres TPU-Spritzgussprojekts
NOBLE ist ein in China ansässiger Auftragsfertiger, der TPU-Spritzgussprojekte von der Konzeption bis zur Serienproduktion begleitet. Das chinesisch-britische Joint Venture NOBLE wurde von der Regierung als „Nationales Hightech-Unternehmen“ ausgezeichnet und verfügt über mehr als zehn Jahre Erfahrung in der kundenspezifischen Fertigung aus einer Hand – von der Prototypenentwicklung bis zur Serienproduktion. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, Konzepte durch bedarfsgerechte Fertigung unter Einhaltung strengster Toleranz- und Qualitätsstandards in die Realität umzusetzen.
Das Serviceangebot deckt die gesamte Wertschöpfungskette ab, nicht nur die Produktion: Designunterstützung, Prototypenbau, Werkzeugbau, Formenbau, Qualitätskontrolle und Montage. NOBLE ist nach ISO 9001:2015 und ISO 13485:2016 zertifiziert und unterstützt Kunden mit seinen Kompetenzen in den Bereichen Engineering und Qualitätssicherung dabei, effizient vom Prototyp zur Serienproduktion zu gelangen. Angebote werden schnell erstellt – innerhalb von 24 Stunden nach Eingang einer Angebotsanfrage mit allen erforderlichen Informationen erhalten Sie ein professionelles Angebot. Kurze Lieferzeiten sind ebenfalls Teil des Angebots.
Wenn Sie ein TPU-Teil herstellen lassen möchten, ist der nächste Schritt die Einreichung einer Angebotsanfrage (RFQ) mit den in den unten stehenden FAQ beschriebenen Teileinformationen; NOBLE wird Ihnen dann ein Angebot zukommen lassen.
Wie NOBLE jede Phase eines TPU-Programms unterstützt
Die zuvor in diesem Leitfaden beschriebenen Phasen entsprechen dem Leistungsangebot von NOBLE wie folgt: In der Anforderungs- und Designphase bietet NOBLE Designunterstützung. Hierbei ist insbesondere die Expertise im Bereich Design for Manufacturing (DFM) hinsichtlich Wandübergängen, Angussposition und Schwindungszugabe von großem Wert. Für die Prototypenerstellung ermöglicht NOBLEs Rapid-Prototyping-Technologie die Designverifizierung vor der Werkzeugbestellung. Werkzeugbau und Spritzguss erfolgen im eigenen Haus, die Qualitätskontrolle nutzt ein umfassendes Prüfequipment und ein übergreifendes Qualitätsmanagementsystem. Die Montage schließt die Produktionskette ab, sodass ein Projekt nicht auf mehrere Zulieferer aufgeteilt werden muss.
Jede dieser Leistungen ist Teil des von NOBLE angebotenen Komplettpakets. Der genaue Leistungsumfang für ein bestimmtes Bauteil – welche Bearbeitungsschritte enthalten sind und welche Spezifikationen gelten – wird im Angebot bestätigt.
Qualitätssysteme und Relevanz für Medizinprodukte
ISO 9001:2015 zertifiziert ein dokumentiertes Qualitätsmanagementsystem; ISO 13485:2016 zertifiziert ein auf die Herstellung von Medizinprodukten abgestimmtes Qualitätsmanagementsystem. Für den Käufer bedeutet dies, dass Prozesse, Aufzeichnungen und Korrekturmaßnahmen einem auditierbaren Rahmen folgen und nicht von individuellen Vorgehensweisen abhängen.
Die Zertifizierung unterstützt einen Qualitätsprozess, zertifiziert aber nicht per se ein bestimmtes Bauteil. Die Validierung auf Bauteilebene sowie alle erforderlichen behördlichen Unterlagen bleiben projektspezifisch und werden im Rahmen des Programms vereinbart.
Häufig gestellte Fragen zum TPU-Spritzgießen
Auf welchen Feuchtigkeitsgehalt sollte TPU vor dem Formen getrocknet werden?
Die veröffentlichten Zielwerte für die Restfeuchte liegen je nach Herkunft und Qualität zwischen unter 0.02 % und unter 0.05 %. Die Trocknung erfolgt üblicherweise bei etwa 110 °C in trockener oder zirkulierender Luft. Einige Richtlinien empfehlen 80–110 °C je nach Härte und Trocknungszeiten von ein bis drei Stunden. Maßgeblich ist das Datenblatt der jeweiligen Qualität. Siehe oben beschriebenen Trocknungsschritt.
Kann TPU erneut vermahlen und in neue Form gebracht werden?
Ja, innerhalb gewisser Grenzen. Mahlgut sollte zerkleinert, getrocknet und umgehend wiederverwendet werden, üblicherweise in Anteilen von bis zu 30 %, wobei es hinsichtlich Art und Härte dem Primärmaterial entsprechen sollte. Verunreinigtes oder abgebautes Material ist ungeeignet, wiederholtes Recycling mindert die Qualität, und bestimmte Anforderungen können Mahlgut vollständig ausschließen.
Warum kommt es nach dem Spritzgießen manchmal zu Maßabweichungen bei TPU-Teilen?
Da die Gesamtschwindung die Summe aus Formschwindung und Nachschwindung darstellt und die Nachschwindung auch während des Glühens und der Langzeitlagerung anhält, wird sie von Wandstärke, Angussgestaltung und Verarbeitungsbedingungen beeinflusst. Die Nachschwindung ist bei weichen Metallsorten und dünnen Wänden größer. Die Schwindung sollte daher am tatsächlichen Werkzeug und nicht anhand eines einzelnen Nominalwerts ermittelt werden.
Ist TPU für Komponenten von Medizinprodukten geeignet?
Es gibt TPU-Typen in medizinischer Qualität, die Biokompatibilitätsstandards wie ISO 10993-1 entsprechen und mit Sterilisationsverfahren wie Ethylenoxid, Gammabestrahlung, Trockenhitze, Elektronenstrahlsterilisation und Wasserstoffperoxid kompatibel sind. Die Eignung hängt vom jeweiligen Typ, der Anwendung und den regulatorischen Rahmenbedingungen ab – nicht allein von der Materialfamilie.
Wie schneidet TPU im Vergleich zu Silikon bei flexiblen Bauteilen ab?
TPU bietet eine bessere Abriebfestigkeit, höhere Zugfestigkeit und geringere Kosten bei einem Einsatztemperaturbereich von etwa −40 bis 120 °C. Silikon bietet einen deutlich breiteren Bereich von etwa −60 bis 200 °C und eignet sich für Implantate und Anwendungen bei extremen Temperaturen. Die Wahl hängt davon ab, welche dieser Eigenschaften für das jeweilige Bauteil relevant sind.
Was verursacht schwarze Flecken oder Brandspuren in TPU-Formteilen?
Totzonen im Heißkanal, an der Düse oder an den Dichtflächen, in denen sich Material ablagert und verkohlt; Überhitzung und lange Verweilzeiten; sowie unzureichende Entlüftung, die dazu führt, dass Druckluft das Bauteil verbrennt. Abhilfe schaffen Totzonen, überprüfen die Entlüftung, spülen Sie nach Stillständen und kontrollieren Sie die Schmelztemperatur und die Schneckendrehzahl.
Lässt sich TPU auf starre Kunststoffe umspritzen?
Ja, die Haftung ist jedoch substrat- und sortenabhängig. ABS und Polycarbonat haften im Allgemeinen gut, der Feuchtigkeitsgehalt von Nylon beeinflusst die Haftungsqualität, und Polyolefine wie Polypropylen erfordern in der Regel modifizierte Compounds oder eine Oberflächenbehandlung. Die Qualifizierung sollte mittels Schältest mit Produktionschargen und -parametern erfolgen, gefolgt von beschleunigter Alterung.
Wie starte ich ein TPU-Spritzgussprojekt mit NOBLE?
Teilen Sie uns die Teilezeichnung oder das 3D-Modell, die Anwendungsanforderungen (Belastungszyklus, Temperatur, Chemikalienbeständigkeit, Schutzklasse), die gewünschte Härte und das Volumen sowie alle regulatorischen Auflagen mit und senden Sie uns anschließend eine Angebotsanfrage. NOBLE erstellt Ihnen innerhalb von 24 Stunden nach Erhalt der erforderlichen Informationen ein professionelles Angebot.
