CR-3D TPU-ESD Filament ist ein flexibles und elektrostatisch ableitfähiges TPU mit Shore 92A für elastische Bauteile in ESD-sensiblen Anwendungen.
CR-3D TPU-ESD Filament ist ein flexibles technisches Filament mit elektrostatisch ableitfähigen Eigenschaften. Mit einer Shore-Härte von 92A kombiniert das Material hohe Elastizität und Zähigkeit mit einem kontrollierten Oberflächenwiderstand für ESD-sensitive Anwendungen.
Damit eignet sich TPU-ESD insbesondere für elastische Vorrichtungen, flexible Einlagen, Dichtungen, Schutzkomponenten, Gehäuseteile und Transportsicherungen in der Elektronikfertigung und anderen Bereichen mit Anforderungen an elektrostatische Ableitung.
Mit einer Shore-Härte von 92A ist das Material flexibel, gleichzeitig aber deutlich formstabiler als sehr weiche TPU-Werkstoffe.
Dadurch lassen sich sowohl elastische Dichtungen und Schutzteile als auch mechanisch belastbare flexible Vorrichtungen herstellen.
Die tatsächliche Flexibilität eines gedruckten Bauteils hängt zusätzlich von Wandstärke, Anzahl der Perimeter, Füllgrad, Infill-Geometrie und Bauteilform ab. Dünnwandige Teile können sehr flexibel ausfallen, während massive Komponenten deutlich steifer wirken.
Das technische Datenblatt nennt für TPU-ESD einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 107 bis 109 nach ASTM D257.
Dadurch eignet sich das Material für Anwendungen, bei denen elektrostatische Ladungen kontrolliert abgeleitet werden sollen. Das ist beispielsweise beim Umgang mit empfindlichen elektronischen Bauteilen, Sensoren oder Baugruppen wichtig.
Die elektrischen Eigenschaften des fertig gedruckten Bauteils können jedoch von den Materialkennwerten des Ausgangswerkstoffs abweichen. Drucktemperatur, Füllgrad, Druckrichtung, Wandstärke und weitere Prozessparameter können den elektrischen Widerstand beeinflussen.
Für ESD-kritische oder normgebundene Anwendungen sollte deshalb der Widerstand des fertig gedruckten Bauteils unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen messtechnisch überprüft werden.
CR-3D weist ausdrücklich darauf hin, dass interne Untersuchungen bei höheren Extrusionstemperaturen höhere Leitfähigkeitswerte gezeigt haben.
Damit ist die Extrusionstemperatur bei TPU-ESD nicht nur für Oberflächenqualität und Layerhaftung relevant, sondern kann zusätzlich die elektrischen Eigenschaften des fertigen Bauteils beeinflussen.
Für reproduzierbare ESD-Bauteile sollte deshalb ein einmal validiertes Druckprofil möglichst konstant verwendet werden.
Das technische Datenblatt nennt eine Bruchdehnung von etwa 430 % und eine Zugfestigkeit von ungefähr 40 MPa.
Damit besitzt das Ausgangsmaterial eine sehr hohe Dehnfähigkeit und eignet sich für Komponenten, die sich während ihrer Nutzung wiederholt verformen müssen.
Die tatsächlichen mechanischen Eigenschaften eines FDM-gedruckten Bauteils hängen zusätzlich von Druckrichtung, Layerhaftung, Wandstärke, Füllgrad und Geometrie ab.
Das technische Datenblatt nennt eine Weiterreißfestigkeit von etwa 110 kN/m. Diese Eigenschaft ist besonders für flexible technische Komponenten interessant, die wiederholt gedehnt oder mechanisch belastet werden.
Typische Beispiele sind Dichtungen, Schutzmanschetten, elastische Halterungen und flexible Einlagen.
CR-3D beschreibt TPU-ESD als Material mit sehr guter Schicht- und Druckbetthaftung. Eine zuverlässige Verbindung zwischen den einzelnen Layern ist bei elastischen Teilen besonders wichtig, da diese während des Einsatzes wiederholt verformt werden können.
Bei einem korrekt abgestimmten Druckprofil lassen sich dadurch zähe und dauerhaft flexible Funktionsteile herstellen.
Das Material wird von CR-3D als beständig gegen Öle, Benzin und Fette beschrieben. Zusätzlich besitzt es eine gute Beständigkeit gegenüber verschiedenen flüssigen Medien.
Damit eignet sich TPU-ESD auch für technische Dichtungen, Schutzteile und Vorrichtungen in industriellen Umgebungen.
Bei dauerhaftem Kontakt mit einem bestimmten Medium sollte die konkrete Materialverträglichkeit dennoch anhand von Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer geprüft werden.
CR-3D TPU-ESD Filament ermöglicht Bauteile, bei denen klassische starre ESD-Kunststoffe nicht geeignet sind. Besonders interessant ist das Material für Komponenten, die gleichzeitig elektrostatisch ableitfähig und elastisch sein müssen.
Dazu zählen beispielsweise flexible Bauteilauflagen, Greifereinsätze, Dichtungen oder Schutzkomponenten für sensible Elektronik.
CR-3D nennt den Aufprallschutz für Robotergelenke und insbesondere Cobots als möglichen Einsatzbereich.
Durch die Elastizität kann das Material mechanische Kontakte abfedern, während die ESD-Eigenschaften zusätzliche Möglichkeiten beim Einsatz in elektronischen und automatisierten Fertigungsumgebungen bieten.
CR-3D empfiehlt für TPU-ESD ausdrücklich eine Düsengröße von mindestens 0,6 mm. Größere Düsendurchmesser erleichtern laut Hersteller die zuverlässige Verarbeitung des Materials.
Eine ausreichend große Düse reduziert den erforderlichen Förderdruck und kann bei flexiblem Filament die Prozesssicherheit erhöhen.
Für die Verarbeitung flexibler TPU-Werkstoffe ist ein Direct-Drive-Extruder besonders geeignet. Der kurze Filamentweg zwischen Antrieb und Hotend reduziert die Möglichkeit, dass sich das weiche Filament unter Druck staucht oder seitlich ausweicht.
CR-3D empfiehlt für seine TPU-Werkstoffe deshalb entsprechend kontrollierte Direct-Extruder-Systeme.
Flexible Filamente sollten deutlich kontrollierter gefördert werden als starre Materialien wie PLA oder PETG. CR-3D empfiehlt für TPU-ESD deshalb eine geringe Druckgeschwindigkeit.
Zu hohe Geschwindigkeiten können zu einer ungleichmäßigen Extrusion führen, da sich das flexible Filament innerhalb der Filamentführung komprimieren kann.
CR-3D empfiehlt außerdem, den Retract möglichst stark zu reduzieren. Große und schnelle Retract-Bewegungen können bei flexiblem Material zu Problemen bei der Filamentförderung führen.
Stringing sollte deshalb nicht ausschließlich über hohe Retract-Werte reduziert werden. Materialfeuchtigkeit, Düsentemperatur, Fahrbewegungen und Druckgeschwindigkeit spielen ebenfalls eine wichtige Rolle.
Die aktuellen Produktdaten von CR-3D nennen etwa 235 °C Düsentemperatur, 60 °C Druckbetttemperatur und 100 % Bauteilkühlung. Als Druckoberfläche wird pulverbeschichtetes beziehungsweise strukturiertes PEI empfohlen.
| Material | TPU mit ESD-Eigenschaften |
|---|---|
| Farbe | Schwarz |
| Filamentdurchmesser | 1,75 mm |
| Shore-Härte | 92A |
| Dichte | ca. 1,20 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | ca. 40 MPa |
| Bruchdehnung | ca. 430 % |
| Weiterreißfestigkeit | ca. 110 kN/m |
| Oberflächenwiderstand | 107–109 laut Datenblatt, ASTM D257 |
| Düsentemperatur | ca. 235 °C |
| Druckbetttemperatur | ca. 60 °C |
| Bauteilkühlung | ca. 100 % |
| Empfohlene Druckplattform | pulverbeschichtetes / strukturiertes PEI |
| Düsengröße | mindestens 0,6 mm empfohlen |
| Extruder | Direct Drive empfohlen |
| Retract | stark reduzieren |
| Druckgeschwindigkeit | gering / kontrolliert |
| Bauraum | geschlossener Bauraum nicht erforderlich |
| Trocknung | ca. 80 °C für 24 Stunden |
Die angegebenen Werte dienen als Ausgangspunkt. Besonders bei TPU-ESD sollten Temperatur, Druckgeschwindigkeit, Füllgrad und Bauteilgeometrie für die gewünschte mechanische und elektrische Performance auf dem verwendeten Drucker validiert werden.
CR-3D nennt für das Material eine Trocknung bei etwa 80 °C für 24 Stunden.
Feuchtes TPU kann sich beim Drucken durch hörbares Knacken, Blasenbildung, Stringing, unruhige Oberflächen und eine schlechtere Schichthaftung bemerkbar machen.
Nach der Trocknung sollte das Filament möglichst luftdicht mit Trockenmittel gelagert werden. Für lange und ESD-kritische Druckaufträge kann die Verarbeitung direkt aus einer geeigneten Trockenbox sinnvoll sein.
Normales TPU 85A ist die passende Wahl für klassische flexible Bauteile, Dichtungen, Puffer und Dämpfungselemente, wenn keine definierten elektrischen Eigenschaften benötigt werden.
TPU-ESD besitzt dagegen zusätzlich elektrostatisch ableitfähige Eigenschaften und wurde speziell für flexible Komponenten in ESD-sensiblen Bereichen entwickelt.
Mit Shore 92A ist die ESD-Variante außerdem etwas härter als das normale CR-3D TPU mit Shore 85A.
PETG-ESD ist ein vergleichsweise steifer Werkstoff und eignet sich beispielsweise für starre Elektronikgehäuse, Vorrichtungen und Bauteilträger.
TPU-ESD ist dagegen die bessere Wahl, wenn ein Bauteil zusätzlich flexibel, elastisch oder dämpfend sein soll.
Nylon-ESD basiert auf PA12 und eignet sich für robuste, zähe und strukturell belastbare technische ESD-Komponenten.
TPU-ESD richtet sich dagegen gezielt an flexible beziehungsweise elastische ESD-Anwendungen. Die Materialwahl hängt deshalb in erster Linie davon ab, ob eine steife oder flexible Komponente benötigt wird.
CR-3D TPU-ESD Filament eignet sich für professionelle und industrielle Anwender, die flexible, elastische und elektrostatisch ableitfähige 3D-Druckteile herstellen möchten.
Die Kombination aus Shore 92A, hoher Dehnfähigkeit und definierten ESD-Eigenschaften macht das Material besonders interessant für Elektronikfertigung, Robotik, Vorrichtungsbau, flexible Dichtungen und Transportsicherungen.
Für reproduzierbare Ergebnisse empfehlen wir einen Direct-Drive-Extruder, mindestens 0,6 mm Düsendurchmesser, geringe Druckgeschwindigkeit, reduzierten Retract und konsequent trockenes Filament.
Das Material besitzt eine Shore-Härte von 92A. Es ist damit deutlich flexibel und elastisch, gleichzeitig aber etwas härter als das CR-3D TPU 85A.
Das technische Datenblatt nennt einen Bereich von 107 bis 109 nach ASTM D257. Die tatsächlichen Werte eines gedruckten Bauteils können durch die verwendeten Druckparameter beeinflusst werden.
Nein. Drucktemperatur, Füllgrad, Geometrie, Druckrichtung und weitere Prozessparameter können die elektrischen Eigenschaften beeinflussen. Für kritische Anwendungen sollte das fertige Bauteil messtechnisch überprüft werden.
Für CR-3D TPU-ESD Filament nennt CR-3D aktuell etwa 235 °C Düsentemperatur und 60 °C Druckbetttemperatur.
CR-3D empfiehlt mindestens 0,6 mm Düsendurchmesser. Größere Düsen können die zuverlässige Förderung des flexiblen Materials erleichtern.
Ja. Die aktuellen Produktdaten nennen eine Trocknung bei etwa 80 °C für 24 Stunden.
| Farbe | Schwarz |
|---|---|
| Gewicht | 1 kg, 2,1 kg |
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