TPU und PEBA -- die flexiblen Filamente

Beide Materialien verdanken ihre Elastizität demselben Bauprinzip: Blockcopolymere aus harten und weichen Segmenten. Die Hartsegmente kristallisieren und wirken als physikalische Vernetzungspunkte -- sie halten das Material zusammen, ohne es chemisch zu vernetzen. Die Weichsegmente dazwischen sind beweglich und liefern die Dehnung. Weil die Vernetzung nur physikalisch ist, bleibt das Material thermoplastisch und damit druckbar.

Hinweis zu den Druckparametern: Die Werte sind Richtwerte als erster Anhaltspunkt. Optimale Einstellungen hängen von deinem Drucker, der Düse, dem konkreten Filament und sogar der Raumtemperatur ab. Nutze immer die Empfehlungen des Filament-Herstellers als Startpunkt und taste dich in kleinen Schritten heran. Ein Temperaturturm ist dein bester Freund.

TPU -- Thermoplastisches Polyurethan

Chemie: Blockcopolymer aus Hart- und Weichsegmenten. Hartsegmente aus Diisocyanat (z.B. MDI) und Kettenverlängerer, Weichsegmente aus Polyol (Polyester oder Polyether). Die Shore-Härte (typisch 85A--95A) ergibt sich aus dem Verhältnis Hart-/Weichsegmente. Physikalisch vernetzt, nicht chemisch -- daher thermoplastisch verarbeitbar.

Polymerisation: Polyaddition -- Diisocyanat (MDI) reagiert mit Polyol ohne Abspaltung eines Nebenprodukts. Die -N=C=O Gruppe reagiert mit der -OH Gruppe des Polyols zur Urethan-Bindung (-NH-CO-O-). Die Hartsegmente (MDI + kurzer Kettenverlängerer) kristallisieren und wirken als physikalische Vernetzungspunkte, die Weichsegmente (langes Polyol) sorgen für Elastizität.

MDI
MDI (Methylendiphenyldiisocyanat)
Parameter Wert
Düsentemperatur 220--240 °C
Betttemperatur 40--60 °C
Shore-Härte 85A--95A
Dichte 1,21 g/cm³
Zugfestigkeit 30--50 MPa
Bruchdehnung 400--600%
Lüfter 50%
Richtwerte! Optimale Einstellungen hängen von Drucker, Düse und konkretem Filament ab. Immer die Herstellerangaben beachten.

Eigenschaften: Flexibel, gummiartig, extrem schlagfest und abriebfest. Braucht Direct-Drive-Extruder (Bowden-Tube problematisch wegen Kompressibilität). Langsam drucken.

Geeignet für: Reifen, Stoßdämpfer, flexible Gehäuse, Dichtungen, Riemen, Handyhüllen.

Nicht geeignet für: Präzise Geometrien, steife Strukturteile, schnellen Druck.

Supportmaterial: PVA oder BVOH (eingeschränkt, Haftung inkonsistent). Supports bei TPU generell schwierig -- Designs möglichst ohne Überhänge konstruieren.

Varianten & Additive: Erhältlich in verschiedenen Shore-Härten: 85A (weich, gummiartig) bis 95A (fester, standardmäßig). Einige Hersteller bieten auch 60A (sehr weich) oder 64D (hart-flexibel). Die Härte bestimmt maßgeblich die Druckbarkeit -- weichere Typen sind schwieriger zu extrudieren.

Bezugsquelle: Prusament TPU 95A -- gut kalibriert, 95A Shore-Härte.

PEBA -- Polyetherblockamid

Chemie: Thermoplastisches Elastomer (TPE) aus alternierenden harten Polyamid-Blöcken (PA6, PA11 oder PA12) und weichen Polyether-Blöcken (PTMEG oder PEG), verbunden durch Esterbindungen. Bekannteste Marke: Pebax (Arkema). Das Verhältnis Hart- zu Weichsegmenten bestimmt die Härte -- mehr Polyamid = steifer, mehr Polyether = weicher.

Polymerisation: Schmelzpolykondensation -- COOH-terminierte Polyamid-Oligomere reagieren mit OH-terminierten Polyether-Diolen unter Abspaltung von Wasser. Esterbindungen verknüpfen die Blöcke zu einem Multiblock-Copolymer: –[PA–Ester–PE–Ester]ₙ–.

Parameter Wert
Düsentemperatur 230--250 °C
Betttemperatur 60--90 °C
Shore-Härte 85A--95A
Dichte 1,01 g/cm³
Zugfestigkeit 16--56 MPa
Bruchdehnung 300--750%
Rückprallelastizität 62--78%
Lüfter 10--50%
Richtwerte! Optimale Einstellungen hängen von Drucker, Düse und konkretem Filament ab. Immer die Herstellerangaben beachten.

Eigenschaften: Der entscheidende Vorteil gegenüber TPU: PEBA hat eine deutlich höhere Rückprallelastizität (62--78% vs. 30--40% bei TPU) -- das Material federt zurück statt Energie zu absorbieren. Dazu ~15--20% leichter als TPU (Dichte ~1,01 vs. ~1,21 g/cm³) und bei gleicher Shore-Härte schneller druckbar (2--3x höherer Volumenstrom). Bleibt flexibel bis -40°C (Tg der Weichphase bei -60°C). Gute chemische Beständigkeit gegen Öle, Fette und Kraftstoffe. Stark hygroskopisch -- vor jedem Druck trocknen (70°C, 3--6h), idealerweise aus der Trockenbox drucken.

Geeignet für: Schuhsohlen und Einlagen (Nike Vaporfly nutzt Pebax-Schaum), Sportausrüstung, Drohnen-Landebeine, Roboter-Soft-Gripper, vibrationsdämpfende Halterungen, Dichtungen und Gehäuse für Kälteanwendungen.

Nicht geeignet für: Steife Strukturteile, UV-exponierte Außenteile (ohne Stabilisator), Bowden-Extruder (Direct Drive empfohlen), Anwendungen wo TPU ausreicht (PEBA ist 2--5x teurer).

Supportmaterial: PLA als Stützmaterial funktioniert gut (schlechte Haftung zwischen den Materialien erleichtert das Entfernen). PVA ist möglich, aber die Temperaturdifferenz ist groß. Designs möglichst ohne Überhänge konstruieren.

Bezugsquelle: Fillamentum Flexfill PEBA 90A -- mehrere transparente Farben, 500g-Spulen.

Weiterführendes

Erstellt: 02.03.2026 · Zuletzt geändert: 17.08.2026