Thermoplastische Elastomere

Elastomere bilden die Familie aller Thermoplaste mit flexiblen Eigenschaften. Die Härte wird zur Messung dieser Eigenschaft bei jedem Material verwendet und in Shore-Härte ausgedrückt.

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Die Verwendung von Standard-Thermoplastelastomeren mit Pam 3D-Druckern ist besonders sinnvoll für Industrieunternehmen, die bereits daran gewöhnt sind, insbesondere wenn die Anwendung TPE mit einer Härte unter 70 Shore A erfordert - ein Bereich, in dem andere 3D-Drucktechnologien versagen.
Bestehende Sorten können unverändert zu ihrem unschlagbaren Großmengenpreis gedruckt werden.

Die Stärke der Pellets zeigt sich hier besonders deutlich, da die Pam-Technologie Materialien ohne jegliche Härtebegrenzung verarbeiten kann. Zudem wurde ein isotropes Verhalten dieser Materialien nachgewiesen, wenn sie mit der Pam-Technologie verarbeitet werden.
Gemäß der Norm ISO 18064 werden handelsübliche TPEs in sechs generische Klassen eingeteilt:
- Styrol-Blockcopolymere, TPS (TPE-s)
- Thermoplastische Polyolefin-Elastomere, TPO (TPE-o);
- Thermoplastische Vulkanisate, TPV (TPE-v oder TPV);
- Thermoplastische Polyurethane, TPU (TPU);
- Thermoplastische Copolyester, TPC (TPE-E);
- Thermoplastische Polyamide, TPA (TPE-A).

Beispiele für TPE-Materialien aus der Gruppe der Blockcopolymere sind unter anderem CAWITON, THERMOLAST K, THERMOLAST M, Arnitel, Hytrel, Dryflex, Mediprene, Kraton, Pibiflex, Sofprene und Laprene.

Um als thermoplastisches Elastomer zu gelten, muss ein Material diese drei wesentlichen Eigenschaften aufweisen:
- Die Fähigkeit, auf moderate Dehnungen gestreckt zu werden und nach Wegfall der Belastung nahezu die ursprüngliche Form wiederzuerlangen;
- Verarbeitbarkeit als Schmelze bei erhöhter Temperatur;
- Fehlen signifikanten Kriechens.

Pam 3D-Drucker sind auf die Verarbeitung industrieller Materialien mit thermoplastischem Verhalten spezialisiert; von Spritzgussthermoplasten bis zu PIM-Feedstocks.

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Thermoplaste werden üblicherweise nach ihrer Polymerfamilie und ihrer Temperaturbeständigkeit in verschiedene Kategorien eingeteilt.

Es gibt drei Polymerfamilien: amorphe, teilkristalline und Elastomere, die in drei thermische Kategorien unterteilt werden: Standardmaterialien, Leistungsmaterialien und Hochleistungsmaterialien.

Thermoplaste mit amorpher Struktur sind in der Regel transparent und neigen dazu, weniger empfindlich gegenüber Rissausbreitung zu sein (höhere Zähigkeit). Aufgrund ihrer hohen Maßstabilität eignen sie sich für Präzisionsteile.

Teilkristalline Thermoplaste sind in der Regel opak, steif und weisen eine gute chemische Beständigkeit auf.

Thermoplastische Elastomere (TPE) bilden aufgrund ihrer heterogenen Struktur, die aus flexiblen und starren Domänen besteht, eine eigene Kategorie; sie liegen auf halbem Weg zwischen vernetzten Elastomeren und Thermoplasten.

Als spezialisierte Technologie, inspiriert von Mikroextrusionstechniken, ist die Pam-Technologie darauf ausgelegt, die meisten Arten von thermoplastischen Polymeren im 3D-Druck zu verarbeiten.