TPU-Komponenten in Extrusion und Spritzguss

Thermoplastische Polyurethane für besondere Anforderungen

TPU (Thermoplastisches Polyurethan) ist ein Hochleistungspolymer, das die Elastizität von Gummi mit den Verarbeitungsvorteilen von Kunststoffen verbindet – und damit ist TPU für viele Anwendungen ideal. Aufgrund seiner hervorragenden Abriebfestigkeit, Ölbeständigkeit, Elastizität und mechanischer Eigenschaften extrudieren und spritzgießen wir TPU vor allem für Fahrzeugkomponenten, die genau diese Anforderungen erfüllen: Schläuche und Kabel, Dichtungen sowie komplexe, hochpräzise Formteile. Auch für Komponenten medizinischer Geräte ist ein TPU häufig das beste Material.

Sogenanntes ›funktionelles TPU‹ gewinnt parallel an Bedeutung. Die speziellen Formulierungen bekommen Eigenschaften zur ›Selbstheilung‹, für ein Formgedächtnis oder Leitfähigkeit und erweitern damit die Anwendungsgrenzen. Für Wearables und Elektronik ist leitfähiges TPU zu einem Forschungsschwerpunkt geworden, an dem wir bei OKE mit praxistauglichen Versuchen partizipieren.

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Vielfalt in TPU Anwendungsbereiche

Fahrzeugkomponenten

Armaturenbretter und Bedienfelder, Scheinwerferdichtungen und Stoßstangen: Die Applikationen im Interieur und Exterieur von Fahrzeugen sind vielfältig. Denn TPU kann bei Stößen viel Energie absorbieren, es dichtet witterungsbeständig ab, hat eine angenehme Soft-Touch-Haptik und kann auch als glasklares Bauteil eingesetzt werden.

Elektronik

Wie alle Kunststoffe besitzt TPU von Natur aus eine relativ geringe elektrische Leitfähigkeit. Als Isolationsmaterial für Kabel ist es jedoch aufgrund der besonders hohen mechanischen Belastbarkeit besonders gut geeignet. Im Spritzguss fertigen wir Gehäuse für Stecker und elektronische Geräte, die besonders stoß- und kratzfest sind. Im Sichtbereich ist die angenehme Haptik ein zusätzlicher Vorteil für diesen Werkstoff.

Medizin

TPU besitzt eine hohe Biokompatibilität und Sterilisierbarkeit und ist damit meist erste Wahl für Katheter, medizinische Schläuche, OP-Handschuhen, prothetischen und orthopädischen Teilen und vieles mehr. Bei OKE extrudieren wir Schläuche von wenigen Millimetern Durchmessern bis zu 200 Millimeter.

Dichtringe

O- und Dichtringe produzieren wir für ganz unterschiedliche Anwendungsbereiche aus Standardmaterialien und speziell angepassten Compounds. Individuell oder normgerecht.

Nachhaltig

Nachhaltigkeit

Die Aufbereitung von TPU entwickelt sich rasant weiter. Vor allem chemische Recyclingtechnologien ermöglichen die Nutzung von TPU in geschlossenen Kreislaufsystemen. Aber auch die Herstellung von Primärmaterial macht große Fortschritte. Mit biobasiertem TPU unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe wie bis zu 60 Prozent Rizinusöl.

zu Nachhaltigkeit

Maßgeschneiderte Compounds

Polyesterbasiertes oder polyetherbasiertes TPU? Das ist nur die erste Frage bei der Definition eines Compounds. Unsere Kunden beraten wir zur Anpassung der Härte, der Elastizität und Widerstandsfähigkeit oder sehr speziellen Anforderungen, die das Bauteil erfüllen muss.

zur Prozessentwicklung

TPU-Extrusion

Wir nutzen auf TPU spezialisierte Extruder mit einem abgestimmten Schneckendesign und Temperaturzonen. Und mit modernen Technologien steuern wir die Prozessparameter absolut präzise.

Unter Einhaltung enger Toleranzen verarbeiten wir verschiedene Härtegraden von Shore A bis D und fügen Additive für besondere Eigenschaften oder Farben hinzu. Auch die Co-Extrusion bieten wir zur Funktionsintegration an.

zur Extrusion

TPU im Spritzguss

Im Spritzguss von TPU ist Erfahrung mit Prozessparametern erfolgsentscheidend. Nur mit dem richtigen Trocknen verhindert man Blasen und Sprödigkeit, die Einspritztemperatur muss auf die jeweilige Sorte des TPU angepasst sein, ausreichend Kühlzeit sorgt für die Maßhaltigkeit. Vor allem aber unterstützen wir bei der materialgerechten Bauteilkonstruktion. Denn für die Entformung der TPU-Teil sind Oberflächenrauheit, große Anschnitte und gut ausbalancierte, kurze Angusssysteme wichtig.

zum Spritzguss

Die Eigenschaften von TPU im Überblick

Abriebfestigkeit fünf- bis zehnmal höher als Naturkautschuk, daher auch ideal für Schuhsohlen sowie stark beanspruchte Komponenten.
Temperaturbeständig im Bereich von -40 °C bis 120 °C, mit speziellen Formulierungen sogar bis 150 °C.
Hohe Beständigkeit gegen Öle, Fette, Schmierstoffe, viele Lösungsmittel sowie UV-Strahlung und Ozon.
Thermisch verformbar und vielseitig verarbeitbar.
Mechanisch Leistungsfähig mit einer Zugfestigkeit von typischerweise 30 bis 50 MPa.
Hohe Elastizität mit einer Dehnbarkeit bis zu 600 Prozent, durch Rezepturanpassungen auch darüber hinaus.
Ausgezeichnetes Rückstellvermögen für eine langfristige Formstabilität.
Flexibel einstellbarer Härtebereich von Shore A60 bis Shore D80.
Halogenfrei.

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