Holz Filament: Gestalte einzigartige Objekte
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.
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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
Vor-und Nachteile von Holz Filament
Vorteile:
Nachteile:
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.
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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.
Drucktemperatur (190°C - 230°C)
Beim Drucken mit Holz Filament werden niedrige Drucktemperaturen zwischen 190-230°C benötigt. Je höher die Drucktemperatur, desto besser ist auch die Schichthaftung, was ideal bei technischen Bauteilen ist. Dies kann jedoch auch zu Verfärbungen beim Material führen.
Zu hohe Temperaturen erkennt man daran, dass die Schichten etwas verlaufen und sich Fäden am Bauteil bilden können.
Sollten die Schichten jedoch fleckig und etwas rau sein, ist das ein Zeichen für eine zu geringe Drucktemperatur.
Eine spezielle Druckdüse wird nicht benötigt.
Druckbett und Druckbetttemperatur (20°C - 55°C)
Ein beheiztes Druckbett ist beim Drucken mit Holzfilament in den meisten Fällen nicht erforderlich. Die natürliche Haftung des Materials reicht oft aus. Temperaturen über 55°C sind jedoch nicht zu empfehlen, da das als Basismaterial oft verwendete PLA bei 60°C zu weich wird und die unteren Schichten nicht ausreichend abkühlen können. Dies führt zu Verformungen beim Druckteil.
Druckgeschwindigkeit (40mm/s - 80mm/s)
Um qualitativ hochwertige Holz Bauteile zu erhalten, solltest du mittlere Druckgeschwindigkeiten zwischen 40mm/s und 80mm/s nutzen.
Je höher die Druckgeschwindigkeit gewählt wird, desto höhere Drucktemperaturen werden benötigt, um das Material auch rechtzeitig zum Schmelzen zu bringen.
Druckgeschwindigkeit erste Schicht (15mm/s - 30mm/s)
Damit die Haftung zwischen der ersten Schicht und dem Druckbett auch ausreicht, sollte eine geringe Druckgeschwindigkeit für die erste Schicht gewählt werden.
Mit 15mm/s bis 30mm/s habe ich gute Erfahrungen gemacht.
Gerade bei scharfen Ecken kann man so dem „Warping“ entgegenwirken.
Kühlung (70% - 100%)
Der Lüfter für dein Druckobjekt sollte während des Drucks mit Holz Filament benutzt werden und bei ca. 70-100% laufen.
Der Lüfter kann dazu beitragen, die frisch extrudierte Schicht schneller abkühlen zu lassen. Das verbessert die Haftung der nächsten Schicht und reduziert Verformungen.
Eine zu starke Kühlung kann jedoch zu Spannungen im Druckteil führen und Risse verursachen. Dies ist besonders bei Holzfilamenten problematisch, da die Holzpartikel das Material spröder machen können.
Um spezielle Bereiche mit den gewünschten Lüftereinstellungen zu drucken, eignen sich individuelle Skripte, die du im Slicer einstellen kannst.
Füllung
Beim Thema Füllung gibt es keine speziellen Einstellungen für den Druck mit Holz Filament.
Hier gelten die grundlegenden Hinweise. Je höher die Fülldichte, desto größer ist die Gefahr des Warpings.
Eine gute Möglichkeit, die Stabilität deiner Bauteile trotz geringer Fülldichte zu erhöhen, wäre die Vergrößerung der Wandstärke.
Schichthöhe
Je größer die Schichthöhe, desto höher muss die Drucktemperatur sein, weil eine größere Menge an Material aufgeschmolzen werden muss. Die Schichthöhe von 0,3mm sollte bei Holz Material nur geringfügig überschritten werden, da sich sonst zu viel Spannung zwischen den einzelnen Schichten aufbaut. Die Folge wären unschöne gespaltenen Schichten.
Schichthöhe erste Schicht
In der Regel sollte die erste Schicht 150% der normalen Schichthöhe betragen. Das erhöht die Gesamtkontaktfläche und verbessert die Haftung auf dem Druckbett.
Druckbetthaftung
Beim Druck mit Holz Filament gibt es in der Regel nur selten Probleme mit der Druckbetthaftung. Sollte es doch vorkommen, kannst du diesem Problem mit Hilfe deines Slicers entgegenwirken.
Zur weiteren Verbesserung der Druckbetthaftung können in den Slicern verschiedene zusätzliche Funktionen wie Raft und Brim nützlich sein.
Raft: Mit der Raft-Funktion wird eine horizontale Struktur unter das komplette Bauteil gedruckt. Diese große Oberfläche haftet sehr gut auf dem Druckbett, hinterlässt jedoch Spuren auf der Unterseite.
Brim: Mit der Brim-Funktion werden in der ersten Schicht mehrere Bahnen um dein Bauteil gedruckt. Dies vergrößert die Auflagefläche, muss aber nach dem Druck entfernt werden.
Flussfaktor
Eine entscheidende Änderung des Flussfaktors ist beim Druck mit Holz Filament nicht notwendig.
Je nach Einstellung des 3D-Druckers und der Qualität deines Druckergebnisses, kannst du mit den Herstellerwerten experimentieren.
Retraction
Der Rückzugsweg und die Rückzugsgeschwindigkeit können je nach Art des Extruders variieren.
Ein Bowden-Extruder benötigt in der Regel einen größeren Rückzugsweg, da hier der Weg zwischen der Druckdüse und dem Materialförderrad länger ist als beim Direct-Extruder.
Die Einzugslänge für Direct-Extruder liegt zwischen 0,5mm-2mm. Bei den Bowden-Extrudern sind wir dagegen bei 4mm-8mm.
Die Rückzugsgeschwindigkeiten sollten sich zwischen 20mm/s bis 45mm/s einpendeln.
Häufige Druckfehler beim 3D-Druck mit Holz Filament
Was tun bei verstopfter Düse (Blocked Nozzle)?
Meist passiert das beim Wechseln der Filament-Spulen. Wird beim Herausziehen des alten Filaments ein kleines Stückchen in der Düse zurückgelassen und man bestückt den Drucker mit neuem Filament, blockiert dieser kleine Rest das Durchdringen des neuen Materials und beginnt sich zu verhärten.
Es gibt fünf Wege die verstopfte Düse wieder funktionsfähig zu machen:
- Düse aufheizen und mit der Nadel durchstechen
- Altes Filament von oben durchdrücken
- Reinigungsfilament nutzen
- Demontage des Druckkopfes
- Chemische Reinigung
Was tun bei Stringing(Fäden)?
Dieser Fehler tritt auf, wenn der Druck in der Düse zu groß ist und das aufgeschmolzene Material unter dem Einfluss der Schwerkraft aus der Düse läuft.
Zur Fehlerbehebung gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- Rückzugs-Einstellungen verändern
- Drucktemperatur reduzieren
- Flussrate reduzieren
- Linienbreite verringern
- Lüftergeschwindigkeit erhöhen
- Düse reinigen
Weitere Druckfehler schnell und effektiv beheben?
Nachbearbeitung von drucken aus Holz Filament
Um 3D Druckteilen aus Holz Filament ein noch realistischeres und hochwertigeres Aussehen zu verleihen, gibt es verschiedene Nachbearbeitungsmethoden, zum Beispiel kannst du die Bauteile Schleifen, Polieren, Ölen, Beizen oder Wachsen.
Tipps und Tricks:
Maserung beachten: Schleife und Bürste immer in Richtung der Holzmaserung für ein natürlicheres Aussehen.
Schutzkleidung: Trage eine Staubmaske und Handschuhe, um dich vor Holzstaub und Chemikalien zu schützen.
Belüftung: Arbeite stets in einem gut belüfteten Raum
Wichtige Fragen zum Holz Filament
Ist echtes Holz im Holz Filament enthalten?
Ja, in Holzfilament ist tatsächlich echtes Holz enthalten.
Wenn auch nicht in reiner Form, so sind doch feine Holzpartikel in das Kunststoff-Bindemittel (meist PLA) eingemischt. Diese Holzpartikel geben dem Filament seine charakteristische Holzoptik und-haptik.
Der Anteil an Holz kann je nach Hersteller und Produkt variieren. In der Regel liegt er zwischen 30% und 40%, aber es gibt auch Filamente mit einem höheren oder niedrigeren Holzanteil.
Was ist Holz Filament und wie unterscheidet es sich von anderen Filamenten?
Holz Filament ist ein Kunststoff-Verbundwerkstoff, bei dem feine Holzpartikel in ein thermoplastisches Polymer (meist PLA) eingebettet sind.
Welche Nozzle für Holzfilament?
Du brauchst keine spezielle bzw. gehärtete Nozzle. Generell empfiehlt sich für Holz Filament eine Düse mit einem Durchmesser von mindestens 0,6 mm, um Verstopfungen, die durch die Holzpartikel entstehen zu vermeiden bzw. zu reduzieren.
Kann Holz Filament brennen?
Ja, Holzfilament kann unter bestimmten Bedingungen brennen.
Da Holzfilament eine Mischung aus Kunststoff (meist PLA) und echten Holzpartikeln ist, besitzt es natürlich brennbare Eigenschaften. Die Holzpartikel machen das Filament anfälliger für Feuer als reines PLA.
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