Bei der Herstellung individueller Schuheinlagen im 3D-Druckverfahren zeichnet sich das TPU Elastollan von BASF vor allem durch seine hervorragende Schwingungsdämpfung und Elastizität aus.
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Bei der Herstellung individueller Schuheinlagen im 3D-Druckverfahren zeichnet sich das TPU Elastollan von BASF vor allem durch seine hervorragende Schwingungsdämpfung und Elastizität aus.

Elastomere

Individuelle Schuheinlagen aus dem 3D-Drucker

Der 3D-Druck von orthopädischen Einlagen aus TPU erlaubt fließende Übergänge zwischen weichen und harten Strukturen.

Für das additive Fertigungsunternehmen Duro3D ist ein Filament aus Elastollan, das thermoplastische Polyurethan (TPU) der BASF, erste Wahl für die Herstellung individueller Schuheinlagen mittels 3D-Druck. Das Material zeichnet sich in der Sohlenanwendung vor allem durch seine ausgezeichnete Schwingungsdämpfung und Rückstellfähigkeit aus. Unter starker Beanspruchung zum Beispiel bei Verwendung in Sportschuhen ist es die Abriebfestigkeit, die die Sohle langlebig und angenehm zu tragen macht. Auch bei schwankenden Temperaturen behält die Einlage ihre gewünschten Eigenschaften.

Mit 3D-Druck unterschiedlich dichte Makrostrukturen herstellbar

Eine hervorragende Abstimmung des thermoplastischen Materials auf die Herausforderungen der diskontinuierlichen Extrusion im 3D-Druck (FDM) ermöglicht es, dass in einer Sohle unterschiedlich dichte Makrostrukturen abgebildet werden können, die wiederum – auch punktuell – auf ganz individuelle Bedürfnisse abgestimmt sind. So können weiche Sohlenbereiche mit geringerer Fülldichte entlasten und fließend überleiten in einen anderen Bereich, der eher fest mit höherer Fülldichte den Fuß stützt und stabilisiert.

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Die offene Gitterstruktur der Einlegesohlen erlaubt nicht nur eine individuelle Anpassung der Härte , sie macht zudem die Sohle atmungsaktiv.
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Die offene Gitterstruktur der Einlegesohlen erlaubt nicht nur eine individuelle Anpassung der Härte , sie macht zudem die Sohle atmungsaktiv.

Üblicherweise kommen die Elastollan-Typen von 85 Shore A (weich) und 95 Shore A (hart) zum Einsatz in orthopädischen Einlagen zur Unterstützung des kompletten Knochengerüstes, aber auch in Einlagen für Sportschuhe, bei denen durch erhöhte Fußarbeit eine besondere Belastungsabfederung oder Unterstützung wünschenswert ist. Die offene Gitterstruktur des Materials macht die Sohle zudem atmungsaktiv.

Fließende Übergänge zwischen verschiedenen Härtebereichen

Durch die sogenannte Glättung – das heißt durch die Herstellung fließender, linear verlaufender Übergänge zwischen zwei Härtebereichen der Sohle – werden unangenehme harte Kanten komplett vermieden, die Breite des Übergangsbereiches ist individualisierbar. Hier zeigt sich die Anwendungsflexibilität von Elastollan in vollem Umfang, so BASF.

Schuheinlagen komplett und umfassend recycelbar

Die Fertigung der Schuhsohlen aus TPU Filamenten ermöglicht eine komplette und umfassende Recyclingfähigkeit. Im Gegensatz zu handelsüblichen gefrästen Sohlen aus Schaummaterialien kann das Material nach dem Nutzungszyklus einfach mechanisch geschreddert, erneut extrudiert und granuliert werden. Dabei werden gebrauchte Einlagen mit dem Produktionsüberschuss sortenrein zusammengeführt und durch einen Verwerter komplett rezykliert.

Viel Produktionsüberschuss fällt allerdings nicht an, denn durch den individuelle 3D-Druck der Einlagen wird massiv Material eingespart. Nur das final benötigte Material kommt zum Einsatz. Bei der Produktion entsteht dadurch nahezu kein Überschuss.

Übrigens ist auch eine Fertigung der Sohlen mit thermoplastischem Polyurethan auf Basis nachwachsender Rohstoffe laut BASF grundsätzlich denkbar. gk