Carbon Filament ist ein innovatives Material für den 3D-Druck, welches durch Zugabe von kurzen Kohlenstofffasern zu einem Kunststoff (häufig PLA, ABS, PETG oder Nylon) entsteht. Die Fasern dienen als Verstärkung und verleihen dem Filament eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht. Mit diesem Verbundwerkstoff können gedruckte Teile eine deutlich höhere Belastbarkeit aufweisen als reine Kunststoffteile.

Die gedruckten Teile erhalten eine einheitliche, matte Oberfläche und sind ideal für Anwendungen, bei denen sowohl mechanische Eigenschaften als auch ein ansprechendes Erscheinungsbild gefragt sind. Typische Einsatzgebiete sind der Prototypenbau, der Modellbau und der Werkzeugbau.

Die durch die kurzen Kunststofffasern erreichte hohe Festigkeit von Carbon Filament hat jedoch eine erhöhte Abnutzung der Druckdüse zur Folge. Dieses abrasive Verhalten kann durch den Einsatz spezieller Düsen reduziert werden.

Die Kosten für Carbon Filament liegen im Durchschnitt bei 25-110€ pro KG.

3D-Druck mit Carbon Filament

Mögliche Anwendungen von Carbon Filament

Carbon Filament ist ein vielseitiges Material, dass aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in zahlreichen Bereichen zum Einsatz kommt.

Einige der häufigsten Anwendungen für Carbon Filament findest du hier:

Funktionsprototypen: Carbon eignet sich hervorragend für die Herstellung von Prototypen, welche den mechanischen Eigenschaften des gewünschten Endprodukts weitgehend entsprechen sollen.

Modellbau: Im Modellbau wird es zur Herstellung von Karosserien, Chassis und solchen Bauteilen verwendet, die eine hohe Festigkeit und Steifigkeit erfordern.

Auch im Flugmodellbau findet Carbon Anwendung, da es leichte und dennoch stabile Bauteile ermöglicht.

Maschinenbau: Die Präzision und die hohe Steifigkeit machen Carbon Filament zu einem geeigneten Material für die Herstellung von Schablonen und Vorlagen. Aber auch für die Herstellung von Funktionsteilen in Maschinen wird es verwendet, um eine hohe Verschleißfestigkeit und geringes Gewicht zu erreichen.

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit Carbon Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett (optional, je nach Grundkunststoff)

Beim 3D-Druck mit Carbon Filament hängt die Notwendigkeit eines beheizbaren Druckbetts stark vom verwendeten Basispolymer ab. Während einige Materialien gut ohne auskommen, kann ein beheiztes Bett bei verschiedenen Materialien die Haftung deutlich verbessern und Warping verhindern.

Für optimale Ergebnisse mit Carbon Filament ist es entscheidend, die Drucktemperatur, Druckgeschwindigkeit und den Abstand Düse – Druckbett sorgfältig einzustellen. Diese Parameter beeinflussen maßgeblich die Haftung des ersten Layers und somit die gesamte Druckqualität.

2.Größere Druckdüse verwenden

Eine größere Düse (mindestens 0,6 mm) ist empfehlenswert, um Verstopfungen durch die Carbonfasern zu vermeiden. Kleinere Düsen (z.B. 0,4mm) führen in der Regel eher zu Verstopfungen.

3.Gehärtete Druckdüse verwenden

Carbon Filament ist aufgrund der eingebetteten Kohlenstofffasern äußerst abrasiv. Eine Standard-Messingdüse wird durch die Reibung der Fasern schnell abgenutzt. Dies führt zu unsauberen Drucken, Verstopfungen und im schlimmsten Fall zu Schäden am Drucker.

4.Geschlossener Druckraum (optional)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss. Jedoch kannst du damit mögliche Druckfehler (z.B. gespaltene Schichten) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt. Warping wird seltener. Wie beim beheizbaren Druckbett kommt es hier stark auf das verwendete Basispolymer drauf an.

Lagerung:

Carbon Filamant hat die Fähigkeit, Wasser zu binden. Deshalb solltest du die angefangene Filament Spule in einem Luftdichten ZIP-Beutel zusammen mit dem Trocknungsmittel Silica einlagern. Der Beutel schützt auch vor Verunreinigung durch Umwelteinflüsse (Staub, Schmutz, etc.).

Neben der trockenen Lagerung achte immer darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:

Sollte das Filament nach einiger Zeit doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, so kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder auch im Backofen einfach wieder trocken. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Trocknungszeit und Temperatur für Carbon Filament liegen bei ca. 60-80°C und 4-8 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einem kleinen Stück Filament aus, ob es so passt, bevor die ganze Rolle im Ofen schmilzt.

Sicherheit:

Während Carbon Filament selbst in der Regel als unbedenklich gilt, können beim Erhitzungsprozess während des 3D-Drucks durchaus Gase und feine Partikel entstehen. Die Zusammensetzung dieser Dämpfe hängt jedoch wieder stark von dem verwendeten Basispolymer ab.

Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist daher zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für Carbon Filament?

Es sei erwähnt, dass es sich diesen Ausführungen nur um Empfehlungen handelt.

Je nach Zusammensetzung des Filaments können verschiedene Werte auch etwas abweichen.

Zu Beginn solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten.  Später können diese durch eigene Erfahrungswerte ergänzt bzw. verändert werden.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit Carbon Filament

Holz Filament ist ein faszinierendes Material, welches aus der Kombination von Kunststoff mit echten Holzpartikeln entsteht. Als Basis wird häufig PLA als Basis verwendet und mit bis zu 40% Holzanteil angereichert, wie etwa beim Easywood von Formfutura. Dadurch erhalten 3D Drucke eine erstaunliche Natürlichkeit – in Optik, Haptik und sogar im Gewicht. Die Vielfalt der Holzarten, von Bambus über Eiche bis hin zu exotischen Hölzern, eröffnet nahezu unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten.

Jedes Filament verleiht seinen Drucken eine einzigartige Ästhetik und einen Hauch von Natur. Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass Holzfilamente aufgrund ihres natürlichen Inhalts entflammbar sein können. Eine sorgfältige Einstellung der Drucktemperatur ist daher unerlässlich.

Im Gegensatz zu abrasiven Füllstoffen wie Kohlenstoff oder Metall sind die Holzpartikel weich. Es gibt keine Abnutzung der Druckdüse. Allerdings kann die Verarbeitung aufgrund der Holzanteile anspruchsvoller sein als das 3D Drucken mit herkömmlichem PLA Filament. Eine zu hohe Temperatur kann zu Verstopfungen oder sogar zu Bränden führen.

Eine interessante Ausnahme ist Polywood von Polymaker's. Dieses Material kommt ohne tatsächliche Holzpartikel aus und bietet dennoch eine holzähnliche Optik an.

Holz Filament eröffnet eine Vielzahl von kreativen Möglichkeiten. Es ist eine ausgezeichnete Wahl für alle, die 3D Drucke mit einer natürlichen Ästhetik erstellen möchten. Ob für Dekorationszwecke, Modellbau oder Prototypenbau – mit Holz Filament sind deiner Fantasie keine Grenzen gesetzt.

Die Kosten für Holz Filament liegen im Durchschnitt bei 18-85€ pro KG.

3D-Druck mit Holz Filament

3D-Druck mit Holzfilament ermöglicht es, Objekte zu schaffen, die nicht nur die Form, sondern auch das Aussehen und die Haptik von echtem Holz besitzen. Dieses Filament besteht aus einem Polymer, dem feine Holzfasern beigemischt sind. Das Ergebnis ist ein Bauteil, das sich wie Holz anfühlt, riecht und sogar nachbearbeitet werden kann – beispielsweise durch Schleifen oder Beizen. Es eignet sich ideal für dekorative Objekte, Modelle oder Prototypen, bei denen eine natürliche Ästhetik im Vordergrund steht.

Mögliche Anwendungen von Holz Filament

Holz Filament hat in den letzten Jahren immer mehr an Beliebtheit gewonnen, da es 3D-Druckern die Möglichkeit gibt, Objekte mit einer natürlichen Ästhetik und einer warmen Haptik zu erstellen.

Hier sind einige der häufigsten Anwendungen für Holz Filament:

Dekoration: Vasen und Schalen, Bilderrahmen und Wanddekoration, Kerzenhalter und Lampenschirme, Uhren und Schmuck, Spielzeug und Puppenhäuser

Modellbau: Architekturmodelle, Fahrzeugmodelle, Dioramen, Figuren und Miniaturen

Prototypenbau: Möbelprototypen, Produktdesign-Modelle, Verpackungsdesign

Kunst und Handwerk: Skulpturen und Kunstobjekte, Musikinstrumente, Schachbretter und Spielfiguren

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit Holz Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett (kein Muss, optional bis maximal 55°C)

Beim 3D Druck mit Holz Filament ist grundsätzlich kein beheizbares Druckbett notwendig. Wenn die Drucktemperatur, Druckgeschwindigkeit und der Abstand zwischen Düse und Druckbett stimmen, haften die Bauteile sehr gut auf dem Druckbett.

2.Größere Druckdüse verwenden

Eine größere Düse (mindestens 0,6 mm) ist empfehlenswert, um Verstopfungen durch die Holzpartikel zu vermeiden. Du kannst es natürlich auch mit einer 0,4mm Düse versuchen, jedoch kommt es hier aufgrund der geringeren Größe eher zu Verstopfungen.

Lagerung:

Holz Filamant hat die Fähigkeit, Wasser zu binden. Deshalb solltest du die angefangene Filament Spule in einem Luftdichten ZIP-Beutel zusammen mit dem Trocknungsmittel Silica einlagern. Der Beutel schützt auch vor Verunreinigung durch Umwelteinflüsse (Staub, Schmutz, etc.).

Neben der trockenen Lagerung achte immer darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:

Sollte das Filament nach einiger Zeit doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, so kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder auch im Backofen einfach wieder trocken. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Trocknungszeit und Temperatur für Holz Filament liegen bei ca. 40-50°C und 4 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einem kleinen Stück Filament aus, ob es so passt, bevor die ganze Rolle im Ofen schmilzt.

Sicherheit:

Da Holz Filament einen Anteil an echten Holzpartikeln enthält, ist es natürlich brennbar. Es ist wichtig, dies bei der Verwendung und Lagerung zu beachten. Während des Druckvorgangs kann es zu Überhitzung kommen, insbesondere wenn die Drucktemperatur zu hoch eingestellt ist oder die Düse verstopft.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für Holz Filament?

Bei diesen Ausführungen kann ich nur Empfehlungen geben.

Je nach Zusammensetzung des Filaments können verschiedene Werte auch etwas abweichen.

Zu Beginn solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten, die später durch eigene Erfahrungswerte ergänzt bzw. verändert werden können.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit Holz Filament

ABS Filament und auch das herkömmliche ABS-Material ist ein amorpher Thermoplast, das aus Mineralöl gewonnen wird.

In den 50er Jahren begann der Siegeszug dieses Werkstoffes in Industrie und der Konsumgüterwirtschaft. Gerade die Vielseitigkeit und die hervorragenden mechanischen Eigenschaften machten diesen Copolymer zu einem der beliebtesten Kunststoffe unserer Zeit.

Dieses Terpolymer besteht aus drei verschiedenen Stoffen, den sogenannten Monomeren. Jedes einzelne Monomer gibt dem Kunststoff seine besonderen Eigenschaften:

• Acrylnitril (15-35%) bietet chemische und thermische Stabilität,
• Butadien (5-30%) erhöht die Zähigkeit und Schlagfestigkeit,
• Styrol (40-60%) verleiht dem Kunststoff eine schöne und glänzende Oberfläche.

Da das Mengenverhältnis der einzelnen Stoffe sehr unterschiedlich ausfällt, werden dadurch auch die mechanischen Eigenschaften beeinflusst.

Die elastische und stabile Struktur dieses Werkstoffes ist besonders gut geeignet für mechanisch beanspruchte Teile im Hobbybereich sowie im Auto- und Flugzeugmodellbau (Zahnräder, Stoßfänger, etc.).

Die wohl weltweit bekanntesten ABS-Produkte sind LEGO® Bausteine.

3D-Druck mit ABS Filament

Im Bereich 3D-Druck ist ABS Filament bekannt für seine Schlag-, Chemikalien- und Wärmebeständigkeit. Es wird deshalb besonders für langlebige Teile verwendet. Dieses Material bietet gute elektrische Isolationseigenschaften und eignet sich deshalb besonders für Elektronikgehäuse.

ABS besitzt eine robuste und harte Oberfläche. Es ist bruchfest und temperaturbeständig, weshalb es für den Einsatz im und am Automobil sehr gut geeignet ist.

Beim Arbeiten mit ABS Filament ist darauf zu achten, dass zum 3D-Druck sehr hohe Temperaturen benötigt werden. Mit ca. 2% zieht sich das Material in hohem Maße zusammen, was du schon beim Design berücksichtigen solltest.

Aufgrund diverser Materialverspannungen ist schon ein solider Erfahrungsschatz notwendig, um exakte und gute Ergebnisse zu erzielen. ABS ist schwieriger zu drucken als z.B. PLA Filament.

Ein wichtiger Punkt bei der Bearbeitung von ABS-Filament ist die Frischluftzufuhr im Raum. Aufgrund der beim Erhitzen entstehenden Dämpfe werden die Atemwege gereizt, was zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann.

ABS wird erst ab einer Temperatur von ca. 95°C weich.

Die Kosten für ABS Filament liegen im Durchschnitt bei 20-55€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von ABS Filament

Da ABS ein recht vielseitiges Material mit großartigen mechanischen Eigenschaften ist, lassen sich damit sehr unterschiedliche Dinge drucken. Wärmebeständigkeit und Festigkeit sind die hervorstechenden Aspekte von ABS.

Es findet Anwendung in der: Elektrotechnik (Fernsehgehäuse), Sportindustrie (Ski/Snowboards), Feinwerktechnik (Zahnräder), Automobilindustrie (Radkappen), Haushaltsindustrie (Spielzeug), Maschinenbau (Rohre),Computer-Tastaturen, Gängige Haushaltsgeräte, Steckdosen

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit ABS Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett

Für den 3D-Druck mit ABS Filament ist ein beheizbares Druckbett die Grundvoraussetzung dafür, dass die Bauteile auch ausreichend auf dem Druckbett haften.

2. Geschlossener Druckraum (optional)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss, jedoch kannst du damit mögliche Druckfehler (z.B. gespaltene Schichten) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt.

Welches Support-Material eignet sich für ABS Filament?
Als Support-Material gut geeignet ist HIPS Filament, da es ungefähr mit der gleichen
Extrusionstemperatur verarbeitet wird.

Lagerung:
ABS hat die Fähigkeit, Wasser zu binden. Daher ist es ratsam, die Filamente trocken zu lagern. Luftdichte ZIP-Beutel mit dem Trocknungsmittel Silica eignen sich gut dafür.

Neben der trockenen Lagerung achte darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:
Sollte das Filament dennoch Feuchtigkeit aufgenommen haben, kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder Backofens wieder trocken. Im Fachhandel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Trocknungszeit und Temperatur für ABS liegen bei ca. 60-80°C und 4 Stunden Umluft.

Bevor du die ganze Rolle in den Ofen steckst, teste es bitte vorher mit einem kleinen Stück Filament aus.

Sicherheit:
Beim Druck von ABS entstehen Dämpfe, die Kopfschmerzen und andere Gesundheitsprobleme auslösen können. Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist daher zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für ABS Filament?

Bitte beachte, dass die hier gemachten Angaben nur Empfehlungen sind. Je nach Zusammensetzung des Filaments können einige Werte auch etwas abweichen. Am Anfang solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit ABS Filament

Acryl-Styrol-Acrylnitrit (ASA) ist ein amorpher Thermoplast, der genau wie ABS aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Dieses Material gibt es bereits seit über 40 Jahren, es wird aber erst in letzter Zeit für den 3D-Druck verwendet.

Ursprünglich als Alternative zu ABS entwickelt, weißt ASA Filament im Vergleich eine viel höhere Schlagfestigkeit auf. Es eignet sich deshalb sehr gut für technische Bauteile. Die herausragendsten Vorteile liegen aber in der guten UV- und Witterungsbeständigkeit, wodurch dieses Material vielfach für Außenanwendungen genutzt wird.

Aufgrund seiner hohen Resistenz gegenüber Hitze, Feuchtigkeit und einer Vielzahl von Chemikalien wird dieses Material oft für Alltagsgegenstände oder auch in der Automobilindustrie genutzt.

Es lässt sich außerdem gut recyceln.

3D-Druck mit ASA Filament

ASA Filament wird den technischen Materialien zugeordnet, da es sehr zäh und widerstandsfähig ist.  Von seinen Eigenschaften her und der Druckbarkeit ist es eine Kombination aus PLA und ABS anzusehen.

Es lässt sich so gut drucken wie PLA Filament und verzieht sich nur ganz wenig. Die mechanischen Eigenschaften ähnlich jedoch eher dem ABS Filament, allerdings ist es UV- und temperaturbeständiger, was die Grundlage für eine Erweiterung der Anwendungsgebiete mit sich bringt.

Aufgrund seiner hohen Schlagfestigkeit können sowohl glanzvolle als auch kratzfeste Oberflächen hergestellt werden.

Gedruckte ASA-Bauteile können mittels Aceton-Dampf im Nachhinein geglättet werden.

Ein wichtiger Punkt bei der Arbeit mit ASA Filament ist die Frischluftzufuhr im Raum. Durch die beim Erhitzen entstehenden Dämpfe werden die Atemwege gereizt. Dies kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, wenn man nicht darauf achtet.

ASA wird erst ab einer Temperatur von ca. 95°C weich.

Die Kosten für ASA Filament liegen im Durchschnitt bei 35-85€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von ASA Filament

Aufgrund seiner großartigen mechanischen Eigenschaften ist ASA vielseitig einsetzbar. Besonders die UV-Beständigkeit ist der bedeutendste Aspekt von ASA.

Die wichtigsten Einsatzgebiete sind deshalb:

Beschilderung im Außenbereich, Außenmöbel, Dachrinnen, Abflussrohre, Stoßfängerabdeckungen, Seitenspiegelgehäuse, Kaffeemaschinen, Radiogehäuse, Futternäpfe

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit ASA Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett

Beim 3D-Druck mit ASA ist ein beheizbares Druckbett die Grundvoraussetzung. Nur so haften die Bauteile auch richtig auf dem Druckbett.

2. Geschlossener Druckraum (optional)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss. Jedoch kannst du damit mögliche Druckfehler (z.B. gespaltene Schichten) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt. Es kommt seltener zum Warping.

Welches Support-Material eignet sich für ASA Filament?
Als Support-Material gut geeignet ist HIPS Filament, da es ungefähr mit der gleichen
Extrusionstemperatur verarbeitet wird.

Lagerung:
ASA hat die Fähigkeit, Wasser zu binden. Daher ist es ratsam, die Filamente trocken zu lagern. Luftdichte ZIP-Beutel mit dem Trocknungsmittel Silica eignen sich gut dafür.

Neben der trockenen Lagerung achte darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:
Sollte das Filament nach einiger Zeit doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, so kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder auch im Backofen einfach wieder trocken. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Trocknungszeit und Temperatur für ASA liegen ähnlich dem ABS Material bei ca. 60-80°C und 4 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einem kleinen Stück Filament aus ob es so passt, bevor die ganze Rolle im Ofen schmilzt.

Sicherheit:
Beim Druck von ASA entstehen Dämpfe, die Kopfschmerzen und andere Gesundheitsprobleme auslösen können. Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist daher zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für ASA Filament?

Bitte beachte, dass die hier gemachten Angaben nur Empfehlungen sind. Je nach Zusammensetzung des Filaments können einige Werte auch etwas abweichen. Am Anfang solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit ASA Filament

PETG Filament (Polyethylenterephthalat(PET) mit Glykol(G)) ist ein thermoplastischer Kunststoff. Die meisten Menschen kennen ihn in Form einer Getränkeflasche (PET-Flasche). In Faserform ist er aber auch in Kleidung (Jacken, Trikots,etc.) wieder zu finden.

Die meisten Folien für abgepackte Lebensmittel bestehen ebenfalls aus diesem Kunststoff.  

PET wurde in den 1930-1940er Jahren in mehreren Ländern gleichzeitig entwickelt. Das Patent für Polyethylenterephthalat (PET) wurde 1941 in Großbritannien erteilt. John Rex Whinfield und James Tennant Dickson, Spezialisten des Textilunternehmens Calico Printers' Association, entwickelten ein Material, dass zur Herstellung von Kunstfasern verwendet werden konnte.

PET - Kunststoff wird aus Erdgas oder Erdöl hergestellt und kann recycelt werden.

Zur Herstellung des Werkstoffes PETG wurde der Grundstoff PET mit Glykol modifiziert. Diese Modifizierung hilft dabei, die Schmelztemperatur und die Viskosität zu senken.

Viskosität bedeutet umgangssprachlich Dickflüssigkeit eines Stoffes. Je höher dieser Wert ist, desto zähflüssiger ist er. Das heißt, ein hochviskoser Stoff ist praktisch nicht flüssig.

Aufgrund der niedrigen Viskosität bei PETG können bei diesem Stoff problemlos hohe Druckgeschwindigkeiten angewendet werden.

Durch die Modifizierung von PET mit Glykol wird der Druckprozess um ein Vielfaches vereinfacht und die Qualität des Drucks verbessert.

3D-Druck mit PETG Filament

PETG Filament besitzt eine hohe Schlagzähigkeit, wodurch sich glatte Oberflächen sehr gut drucken lassen. Mit den richtigen Druckeinstellungen können nahezu transparente Oberflächen entstehen.

Weiterhin ist dieses Material gegenüber PLA und ABS wasser- und witterungsbeständig. Deshalb wird dieser Kunststoff gern für technische Anwendungen genutzt, auch weil das Material durch seine Flexibilität nicht so schnell bricht. 

Der größte Nachteil von PETG ist die Unbeständigkeit gegenüber UV-Strahlung. UV-Strahlen schwächen diesen Kunststoff enorm.

Die Einsatzgrenzen liegen etwa zwischen –20°C und +120°C Dauertemperatur.

PETG Filament ist beständig gegenüber verdünnten Säuren, Ölen, Fetten und Alkoholen.

Besonders für den 3D-Druck geeignet ist dieser Kunststoff aufgrund des praktisch nicht vorhandenen Warping-Risikos. PETG hat nur eine ausgesprochen geringe thermische Ausdehnung und eignet sich deshalb auch für große 3D-Drucke.

Viele Nutzer sind vom PETG Filament begeistert. Es vereint die Vorteile von ABS (hohe Belastbarkeit, Temperaturbeständigkeit, gute Druckqualität) und PLA (geringer Verzug, Geruchslosigkeit) in einem Material.

Optimale Schichthaftung und hohe Temperaturbeständigkeit von bis zu 85°C runden diese großartigen Materialeigenschaften ab.

Obwohl das PETG Filament in der Regel als lebensmittelecht eingestuft und auch in der Lebensmittelindustrie verwendet wird, würde ich persönlich abraten, 3D-gedruckte Teile mit Lebensmitteln in Kontakt zu bringen.

Der Hauptgrund liegt hier am technologiebedingten Treppenstufeneffekt.

In diesen Rillen können sich Bakterien festsetzen und sich mit der Zeit weiter vermehren.

Um die Lebensmittelechtheit zu garantieren, sollte der 3D-Druck auf alle Fälle mit einer Edelstahldüse durchgeführt werden. Zusätzlich bedarf es einer speziellen Oberflächenbeschichtung.

Die Kosten für PETG Filament liegen im Durchschnitt bei 20-40€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von PETG Filament

Die gute Druckbarkeit und die glatte Oberfläche sind die hervorstechenden Aspekte von PETG. Aufgrund seiner großartigen mechanischen Eigenschaften lassen sich mit diesem vielseitigen Material die verschiedensten Dinge drucken.

z.B.: Anwendungen die mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen, Bauteile für technische Anwendungen, Schnappverschlüsse, lange technische Bauteile, Vasen, Drohnengehäuse, Schutzgehäuse für Elektronikkomponenten, Halterungen

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit PETG Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett (empfohlen)

Grundsätzlich wird beim 3D-Druck mit PETG Filament kein beheizbares Druckbett benötigt. Abhängig ist jedoch von dem jeweils verwendeten Druckbett. Gerade bei großen Bauteilen ist ein beheizbares Druckbett immer von Vorteil, weil dadurch die Druckbetthaftung entscheidend verbessert wird.

2. Geschlossener Druckraum (optional)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss, kann jedoch mögliche Druckfehler (gespaltene Schichten) vermeiden bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraumes kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abkühlt. Achte dabei aber darauf, dass die Druckraumtemperatur nicht zu hoch ist.

Welches Support-Material eignet sich für PETG Filament?

Als Support-Material gut geeignet ist HIPS Filament oder PVA Filament.

Lagerung:

PETG Filament nimmt Wasser auf, was zu verschiedenen Druckfehlern führen kann. Es ist deshalb ratsam, das Material trocken und gschützt vor UV-Strahlung zu lagern.

Luftdichte ZIP-Beutel mit dem Trocknungsmittel Silica eignen sich gut dafür.

Trocknung:

Sollte das Filament doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts wieder trocken oder einfach in den Backofen legen. Es gibt auch professionelle Trocknungsboxen.

Temperatur und Trocknungszeit für PETG Filament liegen bei ca. 50-80°C und ca.  4 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einen kleinen Filamentstück aus, wie sich das Material verhält, bevor du die komplette Rolle in den Ofen steckst.

Sicherheit:

Der Druck von PETG verläuft geruchslos. Schädliche Auswirkungen auf deine Gesundheit sind nicht bekannt. Trotzdem ist ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr beim 3D-Druck immer zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für PETG Filament?

Bitte beachte, dass die hier gemachten Angaben nur Empfehlungen sind. Je nach Zusammensetzung des Filaments können einige Werte auch etwas abweichen. Am Anfang solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit PETG Filament

Das PLA Filament gehört zu den wichtigsten und bekanntesten Druckmaterialien, die für
FDM-3D-Drucker auf dem Markt sind. Entdeckt wurde dieser thermoplastische Kunststoff im Jahr 1845 von Théophile-Jules Pelouze.

Als Biokunststoff wird es aus Maisstärke, Zuckerrohr und landwirtschaftlichen
Abfallstoffen wie Molke gewonnen. Neben der Verwendung für den 3D-Druck wird PLA auch in der Lebensmittelindustrie genutzt, zum Beispiel für Verpackungen. Aber auch Windeln, Luftpolsterfolie, Hygiene und Büroartikel werden aus PLA gefertigt.

Aufgrund seiner biokompatiblen Grundstoffe eignet sich PLA auch für die Landwirtschaft. Mulchfolien oder Halterungen aus diesem Material müssen nach der Ernte nicht mehr eingesammelt werden. Sie werden an Ort und Stelle kompostiert und damit zu wertvollem Ackerboden.

Geringe Entflammbarkeit und Dichte gegenüber anderen Kunststoffen machen dieses
Material attraktiv für viele weitere Einsatzzwecke wie Funktionsbekleidung, Teebeutel,
Blumenfolie oder Trinkbecher.

PLA wird oft als Bio-Plastik beworben. Dies entspricht jedoch nur bedingt der Realität.
Um größere Mengen dieses Kunststoffes auch vollständig biologisch zu zersetzen, bedarf es einer industriellen Kompostieranlage mit den entsprechenden Bedingungen. Auf den heimischen Komposter gehört das selbstgedruckte PLA-Bauteil also nicht.

3D-Druck mit PLA Filament

PLA bietet ähnliche gute Eigenschaften wie ABS, lässt sich jedoch deutlich einfacher
drucken. Die gute Kratzfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Wasser, Alkohol, Ölen und Fetten machen diesen Biokunststoff interessant für die verschiedensten Anwendungen.

Es gibt einige PLA Filamente, die als lebensmittelecht eingestuft werden. Jedoch sind
diese als Kochgeschirr eher nicht zu empfehlen, da die Temperaturbeständigkeit nur bei
maximal ca.60°C liegt. In der Spülmaschine würde sich dieses Geschirr verformen.
Die größten Verkaufsargumente für PLA sind Einfachheit und die Benutzerfreundlichkeit.

Für optimale PLA-Druckergebnisse brauchen wir weder ein beheiztes Druckbett noch
einen geschlossenen Druckraum.

PLA ist ein hervorragendes Material für den Einstieg in den 3D-Druck. Es ist verzugsarm,
preiswert und geruchsneutral. Es eignet sich gut für Passformtests, Prototyping und die Herstellung großer maßgenauer Modelle. Aber auch künstlerische Objekte wie Figuren, Statuen, Vasen und Töpfe könnenaus PLA Filament relativ einfach entstehen.

PLA ist zudem wasserabweisend sowie säure- und lichtbeständig. Beim Drucken entsteht kein unangenehmer Geruch. In der Abkühlphase verzieht es sich relativ wenig.
Aufgrund der Vielzahl von Herstellern sind Farben und Varianten des PLA Filaments
nahezu unerschöpflich.

Bei der Nachbearbeitung von PLA ist allerdings Vorsicht geboten. Besonders filigrane
Teile können leicht brechen. Durch Kleben, Lackieren und Schleifen kann dem PLA-Druck
noch der richtige Pfiff gegeben werden.

Die Kosten für PLA Filament liegen im Durchschnitt bei 20-55€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von PLA Filament

PLA Filament ist besonders im Hobby-Bereich sehr weit verbreitet. Dieses Material ist
kostengünstig, leicht zu drucken und in vielen Farben verfügbar.

Es eignet sich für: Miniaturen, Dekoartikel, Fanartikel, Ersatzteile, Modellbau,
Spielsachen, Gehäuse, Cosplay-Requisiten, Prototypen, Architekturmodelle

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit PLA Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:
Beim 3D-Druck mit PLA ist weder ein beheiztes Druckbett noch ein geschlossener
Druckraum notwendig. Sollte Warping dennoch auftreten, kann man dies über die
Regelung der Druckbetttemperatur ausgleichen, meist über eine Erhöhung. Dabei sollten 60°C nicht überschritten werden, da die ersten Schichten so nicht aushärten können.

Welches Support-Material eignet sich für PLA Filament?
Als Support-Material gut geeignet ist PVA Filament, da es ungefähr mit der gleichen
Extrusionstemperatur verarbeitet wird.

Lagerung:
PLA hat die Fähigkeit Wasser zu binden. Daher ist es ratsam, diese Filamente immer
trocken zu lagern. Luftdichte ZIP-Beutel ausgestattet mit dem Trocknungsmittel Silica
leisten dafür gute Dienste. Neben der trockenen Lagerung ist darauf zu achten, das Material auch vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:
Sollte das Filament trotzdem Feuchtigkeit aufgenommen haben, kann es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder Backofens wieder getrocknet werden. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Temperatur und Trocknungszeit für PLA liegen im herkömmlichen Backofen bei ca.
40-50°C mit 4 Stunden Umluft. Sinnvoll ist es, vorher mit einem kleinen Filamentstück zu testen, wie sich die Erwärmung auf das Material auswirkt.

Sicherheit:
Beim Drucken mit PLA entstehen keine giftigen oder gesundheitsschädigende Dämpfe. (Vom reinen Sicherheitsaspekt her, kann PLA ohne Bedenken in der Wohnung verdruckt werden.)

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für PLA Filament?

Grundsätzlich ist zu Beginn immer auf die Herstellerwerte zu achten. Bei den folgenden
Angaben handelt es sich um Empfehlungen, die auf Erfahrungswerten beruhen. Je nach
Zusammensetzung des verwendeten Filaments können einige Werte auch etwas
abweichen.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit PLA Filament

3D-Druck mit HIPS Filament

HIPS Filament besitzt eine hervorragende Festigkeit und besticht dabei besonders durch seine glatte und kratzfeste Oberfläche.

Schlagfestigkeit und Langlebigkeit sind mit ABS vergleichbar.

HIPS und ABS haben nahezu identische Drucktemperaturen. Die Filamente liegen sauber aneinander, ohne sich aufgrund von Hitze zu verziehen oder zu verformen.

HIPS kann sowohl als Stützmaterial als auch als Hauptmaterial verwendet werden. Aufgrund seines geringen Verzugs während des Druckes eignet es sich für große Bauteile ebenso wie für feine Details.

Es ist sehr wärmebeständig und besitzt nebenbei noch eine gute Isolationseigenschaft.

HIPS nimmt gegenüber PVA deutlich weniger Wasser auf, was zu weniger Druckproblemen führt.

HIPS Filament ist ungiftig und kann recycelt werden. Auf UV-Strahlen reagiert es aber sehr empfindlich.  

Es ist beständig gegen Laugen, Mineralöl und Säuren. Wie PVA kann das Material komplett aufgelöst werden, jedoch nicht mit normalem Leitungswasser. Man braucht dazu Limonene.

Ein wichtiger Punkt bei der Arbeit mit HIPS Filament ist die Frischluftzufuhr im Raum. Wenn man nicht darauf achtet, kann das zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, da die beim Erhitzen entstehenden Dämpfe die Atemwege reizen.  

HIPS wird erst ab einer Temperatur von 110° C weich.

Die Kosten für HIPS Filament liegen im Durchschnitt bei 30-60€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von HIPS Filament

Aufgrund seiner löslichen Eigenschaft wird HIPS-Material im 3D-Druck überwiegend als Support-Material genutzt. Es gibt aber einige Einsatzgebiete, bei denen die technischen Eigenschaften des HIPS Filament nutzbar gemacht werden. Zum Beispiel:

• Modellbau
• Leichtbau
• Prototypen
• Zahnräder
• Kostüme
• Lampen
• Dekorative Elemente

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit HIPS Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett

Beim 3D-Druck mit HIPS ist ein beheizbares Druckbett unbedingt notwendig. Generell haftet es zwar gut auf dem Druckbett und es kommt selten zum Warping. In der Kombination mit ABS oder ähnlichen Kunststoffen ist ein beheizbares Druckbett aber unabdingbar.

2. Geschlossener Druckraum (optional)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss, jedoch kannst du damit mögliche Druckfehler (z.B. Warping) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt.

3. Dual Drucker

Wenn du das HIPS Filament nur für die Stützstrukturen verwenden möchtest, benötigst du einen 3D-Drucker mit mindesten zwei Düsen.

Welches Material ist kompatibel mit HIPS?

Generell ist es wichtig, dass Support- und Bauteilmaterial ungefähr mit der gleichen Extrusionstemperatur arbeiten.

Je nach Hersteller eignet sich HIPS Filament für folgende Materialien als Stützmaterial:

ASA, ABS und PETG.

Achte hierbei aber immer auf die Herstellerangaben. Als alternatives Supportmaterial kannst du auch PVA Filament verwenden. Dies ist allerdings besser für PLA Filament geeignet.

Lagerung:

HIPS hat die Fähigkeit, Wasser zu binden. Nicht so stark wie PVA aber dennoch sollte man die Filamente trocken lagern. Luftdichte ZIP-Beutel mit dem Trocknungsmittel Silica eignen sich gut dafür.

Neben der trockenen Lagerung achte darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:

Sollte das Filament nach einiger Zeit doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, so kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder auch im Backofen einfach wieder trocken. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Temperatur und Trocknungszeit für HIPS liegen bei ca. 70-80°C mit 2-4 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einem kleinen Stück Filament ob es so passt, bevor die ganze Rolle im Ofen schmilzt.

Sicherheit:

Beim Druck mit HIPS können gesundheitsschädliche Dämpfe entstehen. Es ist geschmacks- und geruchsneutral. Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist generell zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für HIPS Filament?

Bei den folgenden Ausführungen kann es sich nur um Empfehlungen handeln, da die verschiedenen Werte je nach Zusammensetzung des Filaments meist etwas abweichen.

Zu Beginn solltest du immer mit den jeweiligen Herstellerangaben arbeiten, die im Anschluss durch eigene Erfahrungswerte ergänzt bzw. verändert werden können.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit HIPS Filament

Polypropylen (PP) ist ein synthetischer Kunststoff, der durch die Polymerisation von Propen entsteht. Er gehört zur Gruppe der Polyolefine und ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe weltweit.

Seine Kombination aus Härte, Flexibilität, Hitzebeständigkeit und chemischer Beständigkeit macht PP zu einem äußerst vielseitigen Kunststoff. Zudem ist er leicht zu verarbeiten und kostengünstig. Diese Eigenschaften machen PP zu einem idealen Material für eine Vielzahl von Anwendungen in unserem täglichen Leben. Von der Verpackung über Textilien bis hin zur Medizintechnik – PP ist ein unverzichtbarer Bestandteil unserer modernen Welt.

Im Spritzgussverfahren ist dieser Kunststoff weit verbreitet

Polypropylen ist ein umweltfreundlicher Kunststoff. Als lebensmittelechter Werkstoff kommt er in direktem Kontakt mit Nahrungsmitteln zum Einsatz. Seine geringe Dichte macht ihn zum idealen Material für leichte Bauteile. PP ist vollständig recycelbar und trägt so zur Nachhaltigkeit bei.

Polypropylen ist hitzebeständig und kann daher auch für heiße Flüssigkeiten verwendet werden.

Der 3D Druck von Polypropylen (PP) erfordert aufgrund seiner teilkristallinen Struktur eine anspruchsvolle Prozessführung. Im Gegensatz zu anderen Kunststoffen besitzt PP einen kleinen Schmelzbereich. Schwankungen der Prozesstemperatur können somit zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Bauteilqualität führen.

3D-Druck mit PP Filament

PP (Polypropylen) ist ein Material, dass aufgrund seiner Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Flexibilität und Chemikalienbeständigkeit durchaus interessant für den 3D-Druck ist. Allerdings stellt es aufgrund seiner spezifischen Schmelz- und Abkühlcharakteristiken eine größere Herausforderung dar als beispielsweise PETG oder ABS.

Weiterhin ist PP sehr bruchfest und hat allgemein sehr gute mechanische Eigenschaften sowie eine hohe Chemikalien- und Temperaturstabilität. Bemerkenswert sind auch die geringe Dichte, seine Lebensmittelechtheit und vieles mehr.

Polypropylen zeigt eine ausgeprägte thermische Schwindung, was zu Verzug (Warping) von Bauteilen führen kann. Die geringe Oberflächenenergie erschwert die Haftung auf unbehandelten Druckbettoberflächen.

Trotz guter Chemikalienbeständigkeit gegenüber Säuren, Basen und Lösungsmitteln liegt das Einsatzgebiet von PP vor allem in der Herstellung flexibler Formteile. Die hohe elektrische Widerstandsfähigkeit prädestiniert PP auch für isolierende Anwendungen.

Obwohl Polypropylen (PP) grundsätzlich für Lebensmittel geeignet ist, wird für 3D-gedruckte Teile davon abgeraten. Das liegt daran, dass beim FDM-Druckverfahren feine Schichten übereinandergelegt werden. In diesen Schichten könnten sich kleine Poren bilden, in denen sich Bakterien festsetzen können.

PP wird erst ab einer Temperatur von ca. 125°C weich.

Die Kosten für PP Filament liegen im Durchschnitt bei 30-155€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von PP Filament

Die Kombination aus Flexibilität, Beständigkeit und Leichtigkeit prädestiniert PP Filament für eine Vielzahl von Anwendungen. Die wichtigsten Einsatzgebiete im Überblick:

Getriebeteile, Lager, Scharniere, Schutzhüllen für Elektronikbauteile, Griffe, Knöpfe, Halterungen, Schutzteile, Orthesen

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit PP Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett

Beim 3D-Druck mit PP Filament ist ein beheizbares Druckbett die Grundvoraussetzung. Nur so haften die Bauteile auch richtig auf dem Druckbett.

2. Druckbett Beschichtung / spezielles Druckbett

Um eine gute Haftung zu gewährleisten und Verzug zu minimieren, empfiehlt sich die Verwendung von speziellen Druckbetten oder ein für PP Filament hergestelltes Haftmittel, zum Beispiel Magigoo PP.

Mit PEI-, P-surface 141 oder Build-Tak -Druckbettplatten konnten in der Vergangenheit gute Ergebnisse erzielt werden.

3.Geschlossener Druckraum (empfehlenswert)

Ein geschlossener Druckraum ist kein Muss. Jedoch kannst du damit mögliche Druckfehler (z.B. gespaltene Schichten) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt. Es kommt seltener zum Warping, was gerade bei PP Filament der häufigste Druckfehler ist.

Welches Support-Material eignet sich für PP Filament?
Als Support-Material gut geeignet ist HIPS Filament, da es etwa die gleichen Extrusionstemperaturen benötigt. Jedoch habe ich selbst noch keine Erfahrungen damit sammeln können.

Es gibt von der Firma PPprint ein spezielles Support-Material P-support 279 natural, was jedoch für den Privatgebrauch mit 233,33€ pro Kg sehr kostenintensiv ist.

Lagerung:
PP Filament hat die Fähigkeit, nur ganz geringe Mengen an Wasser zu binden.  Trotzdem solltest du die angefangene Filament Spule in einem Luftdichten ZIP-Beutel zusammen mit dem Trocknungsmittel Silica einlagern. Der Beutel schützt auch vor Verunreinigung durch Umwelteinflüsse (Staub, Schmutz, etc.).

Neben der trockenen Lagerung achte immer darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:
Da PP Filament nur sehr wenig Feuchtigkeit aufnimmt, brauchst du das Material in der Regel auch nicht trocknen.

Sicherheit:
Beim Druck von PP Filament entstehen Dämpfe, diese können je nach Konzentration Kopfschmerzen und andere Gesundheitsprobleme auslösen. Ob diese gefährlich sind, ist von verschiedenen Faktoren und deinem Gesundheitszustand abhängig. Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist daher immer zu empfehlen, genau wie bei den anderen Materialien.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für PP Filament?

Auch bei diesen Ausführungen kann es sich wieder nur um Empfehlungen handeln.

Je nach Zusammensetzung des Filaments können verschiedene Werte auch etwas abweichen.

Zu Beginn solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten, die im Anschluss durch eigene Erfahrungswerte ergänzt bzw. verändert werden können.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit PP Filament

Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, ist ein synthetischer Kunststoff mit hervorragenden Eigenschaften, die ihn in einer Vielzahl von Bereichen zum Einsatz kommen lassen.

Unter seinen Handelsnamen Plexiglas oder Acrylglas ist er weitaus bekannter.

Ende der 1920er Jahre begannen nahezu zeitgleich die ersten Forschungen zu PMMA in Deutschland, Großbritannien und Spanien. In Deutschland spielte der Chemiker Walter Bauer eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung dieses Kunststoffes.1933 gelang es Otto Röhm in Deutschland, die ersten gegossenen Scheiben aus PMMA herzustellen und zur Marktreife zu bringen. Er ließ das Material unter dem Namen Plexiglas schützen.

PMMA ist ein hochtransparenter, robuster und witterungsbeständiger Kunststoff mit einer glatten, glänzenden Oberfläche, der sich leicht verarbeiten lässt und eine hohe chemische Beständigkeit aufweist. Aufgrund dieser Eigenschaften ist er vielseitig einsetzbar.

Seine Ästhetik, Vielseitigkeit, Langlebigkeit und vor allem seine Sicherheit (splitterfrei im Gegensatz zu Glas) qualifizieren PMMA zu einem beliebten Werkstoff in zahlreichen Industriezweigen wie Bauwesen, Beleuchtung, Werbung, Fahrzeugbau, Optik und der Medizintechnik.

PMMA wird in der Regel mit Polycarbonat (PC) verglichen, da es sich bei beiden um transparente Kunststoffe handelt.

3D-Druck mit PMMA Filament

PMMA Filament wird den technischen Materialien zugeordnet.

Der Druck dieses Kunststoffes erfordert etwas mehr Aufwand als bei anderen Materialien, aber das Ergebnis kann beeindruckend sein. Mit den richtigen Einstellungen und Vorkehrungen kannst du hochwertige und langlebige Objekte aus PMMA drucken.

PMMA ist hart, steif und hat eine gute Schlagfestigkeit. Somit ist es gut geeignet für funktionale Prototypen. Es ist resistent gegen viele Chemikalien und vergilbt nicht so schnell wie andere Kunststoffe. Es eignet sich auch für Anwendungen im Außenbereich und hat eine Lichtdurchlässigkeit von über 90 % gegenüber normalem Glas.

Beim 3D Druck wird eine hohe Schmelztemperatur benötigt, wodurch es beim Abkühlen zu starkem Warping oder Rissen im Modell kommen kann. Es ist daher unerlässlich, mit einem Drucker zu arbeiten, der einen beheizbaren Druckraum besitzt, um Temperaturschwankungen zu reduzieren.

Trotz seiner Härte ist es kratzanfällig und entflammbar. Beachte dies bei möglichen Anwendungen.

Gedruckte PMMA Bauteile lassen sich gut nachbearbeiten. Bohren, Schleifen, Polieren, Sägen, Kleben und Färben sind ohne Probleme möglich.

Ein wichtiger Punkt bei der Arbeit mit PMMA Filament ist die Frischluftzufuhr im Raum. Durch die beim Erhitzen entstehenden Dämpfe werden die Atemwege gereizt. Dies kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, wenn man nicht darauf achtet.

PMMA wird erst ab einer Temperatur von 100° C weich.

Die Kosten für PMMA Filament liegen im Durchschnitt bei 29-78€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von PMMA Filament

Seine Kombination aus Transparenz, mechanischer Festigkeit und guter Bearbeitbarkeit macht das PMMA Filament für folgende Einsatzgebiete interessant:

Transparente Modelle, Funktionale Prototypen, Halbleiterindustrie, Architekturmodelle, Elektronikgehäuse, Beschilderung, Zahnmedizin, Orthopädie, Dekorative Gegenstände

Vorüberlegung beim 3D-Druck mit PMMA Filament

3D-Drucker Voraussetzungen:

1. Beheiztes Druckbett

Ja, ein beheiztes Druckbett ist für den 3D-Druck mit PMMA Filament dringend empfohlen.

2. Geschlossener Druckraum

Ein beheizbarer Druckraum ist zwingend erforderlich, nur so kann eine hohe Druckqualität gewährleistet werden. Während ein beheiztes Druckbett die erste Anlaufstelle ist, um das Verziehen (Warping) von PMMA-Teilen zu verhindern, kann ein geschlossener und beheizbarer Bauraum zusätzliche Vorteile bieten.

Du kannst damit mögliche Druckfehler (z.B. gespaltene Schichten) umgehen bzw. auf ein Minimum reduzieren. Mit Hilfe des geschlossenen Druckraums kann eine erhöhte Umgebungstemperatur aufrechterhalten werden, wodurch der komplette Druck gleichmäßiger abgekühlt. Es kommt seltener zum Warping.

Welches Support-Material eignet sich für PMMA Filament?
Aufgrund der hohen Extrusionstemperaturen würde ich HIPS Filament, als mögliches Support-Material vorschlagen. Allerdings habe ich damit selbst noch keine eigenen Erfahrungen gesammelt.

Lagerung:
PMMA Filament hat die Fähigkeit, nur ganz geringe Mengen an Wasser zu binden.  Trotzdem solltest du die angefangene Filament Spule in einem Luftdichten ZIP-Beutel zusammen mit dem Trocknungsmittel Silica einlagern. Der Beutel schützt auch vor Verunreinigung durch Umwelteinflüsse (Staub, Schmutz, etc.).

Neben der trockenen Lagerung achte immer darauf, das Material vor UV-Strahlen zu schützen.

Trocknung:
Sollte das Filament nach einiger Zeit doch Feuchtigkeit aufgenommen haben, kannst du es mit Hilfe eines Dörrgeräts oder auch im Backofen einfach wieder trocken. Im Handel sind auch professionelle Trocknungsboxen erhältlich.

Trocknungszeit und Temperatur für PMMA liegen ähnlich dem ABS -Material bei ca. 60-70°C und 2-4 Stunden Umluft.

Bitte teste vorher mit einem kleinen Stück Filament aus, ob es so passt, bevor die ganze Rolle im Ofen schmilzt.

Sicherheit:
Beim Druck von PMMA entstehen Dämpfe, die Kopfschmerzen und andere Gesundheitsprobleme auslösen können. Ein geeigneter Raum mit regelmäßiger Frischluftzufuhr ist daher zu empfehlen.

Welche Slicing-Einstellungen verwende ich für PMMA Filament?

Es sei erwähnt, dass es sich diesen Ausführungen nur um Empfehlungen handelt.

Je nach Zusammensetzung des Filaments können verschiedene Werte auch etwas abweichen.

Zu Beginn solltest du immer mit den Herstellerwerten arbeiten, die im Anschluss durch eigene Erfahrungswerte ergänzt bzw. verändert werden können.

Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit PMMA Filament

Thermoplastisches Elastomer auf Urethanbasis (TPU) gehört zur Polymergruppe der thermoplastischen Elastomere (TPE), die sich analog der klassischen Elastomere (=Gummi) verhalten.

TPU – Kunststoff ist trotz seiner hohen Flexibilität sehr lange haltbar. Von den Eigenschaften her eine Kombination aus Gummi und Kunststoff, können damit elastische und stark technisch belastbare Bauteile hergestellt werden.

Je nach chemischer Zusammensetzung weisen die verschiedenen Elastomere unterschiedliche Eigenschaften auf. Die Anwendungsgebiete sind daher sehr vielfältig.  

Von der Herstellung eines Sportschuhes bis hin zu Medizinprodukten ist alles möglich.

Elastomere sind besondere Kunststoffe. Sie verformen sich durch Belastung, Zug- oder Druckkraft und kehren danach wieder in ihren Ausgangszustand zurück.

Generell besitzen sie eine hohe Abriebfestigkeit und bringen ihre Leistung auch bei niedrigen Temperaturen.

In der Medizinbranche wird auch ihre Beständigkeit gegenüber Ölen, Fetten und einer Vielzahl von Lösungsmitteln sehr geschätzt.

Die unterschiedlichen Härtegrade werden über die Kennzahl der Shorehärte in der Spanne zwischen A30 bis A95 angegeben. 

Dabei gilt die Shorehärte A30 sehr weich.

3D-Druck mit TPU Filament

TPU Filament ist die bedeutendste Art der flexiblen Materialien, da es sich verhältnismäßig gut drucken lässt. Weiterhin besticht TPU durch sehr gute Abriebfestigkeit sowie Temperaturbeständigkeit von bis zu 80°C. Aufgrund seiner Flexibilität und guten Beständigkeit auch bei niedrigen Temperaturen wird es selten spröde.

TPU besitzt eine gummiartige Elastizität, hohe Reiß- und Abriebfestigkeit, hohe Reißdehnung sowie thermische Stabilität. Darüber hinaus ist TPU beständig gegenüber Ölen, Fetten und einer Vielzahl von Lösungsmitteln.

Angesichts seiner guten Witterungsbeständigkeit und hoher UV-Stabilität können damit auch Bauteile für den Außenbereich gedruckt werden.

Auf dem 3D-Druck-Markt sind momentan noch zwei weitere Varianten dieses flexiblen Kunststoffes zu erwerben – TPE und TPC. 

Thermoplastisches Elastomer (TPE) ist eine weichere Variante des TPU Filaments.

TPE kann ohne Wärmezufuhr stark gedehnt und gebogen werden. Aufgrund dieser hohen Elastizität lässt sich dieses Material schwerer drucken als TPU Filament.

Thermoplastisches Copolyester-Elastomer (TPC) ist eine besondere Variante des TPU. Es besticht vor allem durch hohe Resistenz gegenüber Chemikalien, UV-Strahlen und Temperaturen.

Da Elastomere beim Erwärmen sehr klebrig und flexibel sind, ist das Drucken von TPU-Filament generell recht anspruchsvoll.

Je höher der Härtegrad des Elastomers, umso leichter lässt es sich bearbeiten.

Die Kosten für TPU Filament liegen im Durchschnitt bei 30-155€ pro KG.

Mögliche Anwendungen von TPU Filament

TPU ist ein Kunststoff, der eine Reihe einzigartiger Eigenschaften aufweist. Mit seiner gummiartigen Elastizität unterscheidet er sich von den gebräuchlicheren Materialien ABS, PETG und PLA deutlich.

Er ist gut abriebfest und zeigt auch bei niedrigen Temperaturen wenig Verschleißerscheinung. Verschiedene Branchen können diese hohe Flexibilität des TPU-Kunststoffes gut für sich nutzen.

Die hohe Beständigkeit gegenüber Ölen, Säuren, Laugen und Reinigungsmitteln runden seine ausgezeichneten mechanischen Fähigkeiten ab.

Es findet Anwendung als: Lenkrollen, Gehäuse, Schuhe, Sportausrüstung, Automobilindustrie, Medizinbranche, Instrumententafeln, Griffe, Handyschutzhüllen, Dichtungen, Dämpfungselemente, Stempel