3D-Drucker-Filament: Arten, Eigenschaften und Unterschiede

Was ist ABS?

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) ist beim alltäglichen 3D-Druck nicht so beliebt wie PLA, vor allem wegen seiner gefährlichen Dämpfe. Was jedoch seine Materialeigenschaften angeht, so ist ABS gegenüber PLA jedoch leicht überlegen – auch wenn es schwieriger zu drucken ist, denn ohne beheizbares Druckbett und Haftmittel neigt es zu Warping.

ABS wird üblicherweise im Spritzgussverfahren eingesetzt und findet sich in vielen industriell hergestellten Haushalts- und Gebrauchsgegenständen, wie z.B. in LEGO-Steinen und Fahrradhelmen.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: ABS

• Härte: Hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer
• Drucktemperatur: 210–250 °C
• Druckbetttemperatur: 80–110 ℃
• Schrumpfung/Warping: Sehr stark
• Löslich: In Estern, Ketonen und Aceton
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

Produkte aus ABS zeichnen sich durch eine starke Strapazierfähigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit aus, aber 3D-Druck-Enthusiasten sollten die hohen Drucktemperaturen, die Neigung zum Warping während des Abkühlens und die intensiven, potenziell gefährlichen Dämpfe des Filaments bedenken. Achten Sie darauf, dass Sie auf einem beheizbaren Bett und in einem gut belüfteten Raum (oder mit einem Gehäuse) drucken.

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Wann sollte man ABS als 3D-Druck-Filament verwenden?

ABS ist sehr robust und extrem belastungs- und hitzeresistent. Es ist zudem auch relativ flexibel, aber wenn dies das Hauptkriterium beim Drucken ist, gibt es auf dieser Liste sicher bessere Optionen. Diese Eigenschaften machen ABS zu einem guten Allzweck-Filament für den 3D-Druck, aber seine Stärken zeigt es vor allem bei Gegenständen, die häufig gehandhabt, fallen gelassen oder erhitzt werden. Beispiele hierfür sind Smartphone-Hüllen, stark beanspruchte Spielzeuge, Werkzeuggriffe, Automobilverkleidungen und elektrische Gehäuse.

Was ist PETG?

PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol) ist ein weit verbreitetes 3D-Druck-Filament, das für seine Ausgewogenheit in Bezug auf Härte, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit bekannt ist. Es handelt sich um eine modifizierte Version von PET (dem für Wasserflaschen verwendeten Kunststoff), dem Glykol hinzugefügt wurde, um die Sprödigkeit zu verringern und die Transparenz und Langlebigkeit zu verbessern. PETG vereint die besten Eigenschaften von PLA und ABS, was es zu einem vielseitigen Material für eine Vielzahl von Anwendungen macht.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PETG

• Härte: Hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Niedrig
• Drucktemperatur: 220–250 °C
• Druckbetttemperatur: 50–75 ℃
• Schrumpfung/Warping: Minimal
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Beachten Sie die Angaben des Herstellers

PETG ist halbstarr, schlagfest und beständig gegenüber Chemikalien und Feuchtigkeit. Es ist langlebiger und widerstandsfähiger als PLA und gleichzeitig einfacher zu drucken als ABS. PETG ist auch weniger anfällig für Warping, was bedeutet, dass es in der Regel keine geschlossene Druckkammer benötigt. Es wird bei mittleren Temperaturen gedruckt (typischerweise 220–250 C) und haftet gut auf dem Druckbett bei minimaler Schrumpfung. Außerdem ist es lebensmittelecht (in einigen Zusammensetzungen), recycelbar und in transparenten oder farbigen Varianten erhältlich.

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Drei Dinge, die 3D-Druck-Enthusiasten bei der Verwendung von PETG beachten sollten:

• PETG ist „hygroskopisch“, das heißt, es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf. Das hat einen negativen Effekt auf die Nutzbarkeit des Materials, daher sollte es an einem kühlen, trockenen Ort gelagert und, wenn nötig, vor dem Einsatz getrocknet werden.
• PETG ist klebrig, wenn es gedruckt wird. Daher ist dieses 3D-Druck-Filament eine schlechte Wahl für Stützstrukturen, aber eine gute für Layerhaftung.
• PETG ist zwar nicht spröde, zerkratzt aber leichter als ABS.

Wann sollte man PETG als 3D-Druck-Filament verwenden?

PETG ist ein guter Allrounder, hebt sich aber von vielen anderen 3D-Druck-Filamenten durch seine Flexibilität, Festigkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Stöße ab. Das macht dieses Filament zu einem idealen Partner, wenn es darum geht, funktionelle Modelle zu drucken, die strapazierfähig und stoßfest sein müssen. Das trifft bspw. auf mechanische Bauteile, Protektoren oder auch Bauteile für 3D-Drucker selbst zu. Recyceltes PETG aus alten Wasserflaschen und anderen Quellen ist sogar noch besser für die Umwelt.

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Was ist TPU?

TPU (Thermoplastisches Polyurethan) ist ein flexibles, gummiartiges 3D- Druck-Filament, das für seine Elastizität, Haltbarkeit und Stoßfestigkeit bekannt ist. Es gehört zur übergeordneten Kategorie der TPEs (Thermoplastische Elastomere), aber TPU ist aufgrund seiner hervorragenden Druckbarkeit und mechanischen Festigkeit die mit Abstand am häufigsten verwendete Variante im 3D-Druck.

Im Gegensatz zu starren Filamenten wie PLA oder ABS lässt sich TPU biegen, dehnen, zusammendrücken und absorbiert Stöße – ideal für Funktionsteile, die Verschleiß oder mechanischer Belastung standhalten müssen.

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3D-Druck-Filament-Eigenschaften: (Flexibles) TPU

• Härte: Mittel | Flexibilität: Sehr hoch | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer (TPE, TPC); Niedrig (TPU)
• Drucktemperatur: 220–250 °C
• Druckbetttemperatur: 40–60 °C (nicht zwingend erforderlich)
• Schrumpfung/Warping: Minimal
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

TPU erfordert besondere Einstellungen im Vergleich zu steiferen Filamenten. Aufgrund seiner flexiblen Beschaffenheit neigt es zum Verziehen und Verlaufen, insbesondere bei höheren Druckgeschwindigkeiten. Für optimale Ergebnisse wird TPU üblicherweise langsam gedruckt – etwa 20 bis 30 mm/s – und funktioniert am zuverlässigsten mit Extrudern mit Direktantrieb, die eine bessere Kontrolle über den Filamentlaufpfad ermöglichen. Bowden-Extruder können zwar auch eingesetzt werden, erfordern aber oft eine genauere Justierung, um ein Verstopfen oder einen ungleichmäßigen Durchfluss zu verhindern.

TPU, ein erdölbasiertes Material, wenngleich zunehmend pflanzenbasierte Versionen auf den Markt kommen, wird häufig für Anwendungen eingesetzt, bei denen Flexibilität und Widerstandsfähigkeit unerlässlich sind.. Dazu gehören Handyhüllen, Schutzcover, Dichtungen, Dichtungsringe und maßgeschneiderte Halterungen. Es wird auch gerne für die Herstellung von schwingungsdämpfenden Komponenten wie Stoßstangen für Drohnen, Reifen für RC-Modellautos und Aufhängungsteile verwendet. Zu den weiteren kreativen Verwendungsmöglichkeiten gehören tragbare Gegenstände wie Schuhsohlen und Uhrenarmbänder sowie ergonomische Werkzeuge und weiche Gehäuse für Elektronik.

Obwohl TPU in Umgebungen mit hohen Temperaturen nicht so gut funktioniert und nicht die Maßgenauigkeit von starren Kunststoffen aufweist, eignet es sich hervorragend für Szenarien, die ein ausgewogenes Verhältnis von Flexibilität, Robustheit und Langlebigkeit erfordern. Für Maker und Ingenieure, die haltbare, biegsame Teile benötigen, bietet TPU eine zuverlässige und vielseitige Lösung – wenn man die Einstellungen erst einmal gefunden hat.

Wann sollte man TPU als 3D-Druck-Filament verwenden?

Verwenden Sie flexible Materialien, wenn Sie Objekte erstellen, die stark beansprucht werden sollen. Wenn sich Ihr 3D-Druckteil biegt, dehnt oder staucht, sollten diese 3D-Druck-Filamente der Aufgabe gewachsen sein. Beispiele für Druckteile sind Spielzeuge, Handyhüllen oder Wearables (wie Armbänder). TPC kann für ähnliche Anwendungen eingesetzt werden, eignet sich aber besonders gut in raueren Umgebungen wie im Freien oder überall dort, wo es großer Hitze ausgesetzt ist, wie z. B. im Auto.

Was ist Nylon?

Nylon, auch bekannt als Polyamid (PA), ist eine weit verbreitete Familie synthetischer Polymere, die bei vielen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommt und sich dort auszeichnet, wo Festigkeit und Langlebigkeit die wichtigsten Anforderungen sind.

Mit der zunehmenden Verbesserung von 3D-Druckern – leistungsfähigere Hotends, geschlossene Kammern mit optimierter Temperaturkontrolle und feuchtigkeitskontrollierte Filamentstationen – ist es einfacher, die Probleme zu vermeiden, die früher beim Drucken mit Nylon auftraten, z. B. Warping und Probleme mit Feuchtigkeit. Nylon ist nun besser zugänglich. Es ermöglicht ein neues Leistungsniveau, das mit PLA einfach nicht erreicht werden kann, egal ob Sie funktionale Prototypen oder Ersatzteile für den Endverbrauch herstellen.

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3D-Druck-Filament-Eigenschaften: Nylon

• Härte: Sehr hoch | Flexibilität: Hoch | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer
• Drucktemperatur: 240–260 °C
• Druckbetttemperatur: 70–100 ℃
• Schrumpfung/Warping: Sehr stark
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Beachten Sie die Angaben des Herstellers

Es gibt viele Arten von Nylon, von nachhaltigen, biobasierten Nylons aus Rizinusöl am einen Ende des Nylonspektrums bis hin zu Nylons, die auf fossilen Brennstoffen basieren, am anderen Ende. Sie können Nylon mit Glasfasern, Kohlefasern und Kevlar verstärken. Es gibt speziell konzipiertes Nylon für hohe Temperaturen und sogar recyceltes Nylon aus kommerziellen Produkten, einschließlich ausgedienter Fischernetze. Es gibt PA6, PA6/66, PA11 und PA12, deren Preise von 30 $ pro kg bis über 200 $ reichen.

Nylon ist wie PETG hygroskopisch, d. h. es nimmt Feuchtigkeit auf. Denken Sie also daran, es an einem kühlen, trockenen Ort aufzubewahren, damit das Filament in einwandfreiem Zustand bleibt und eine bessere Druckqualität gewährleistet ist.

Wann sollte man Nylon als 3D-Druck-Filament verwenden?

Diese Art von 3D-Druck-Filament nutzt die Vorteile der Festigkeit, Flexibilität und Langlebigkeit von Nylon und kann für die Herstellung von Werkzeugen, Funktionsprototypen oder mechanischen Teilen (wie Scharniere, Schnallen oder Zahnräder) verwendet werden.

Was ist PC?

Polycarbonat (PC) ist nicht nur eines der stärksten 3D-Drucker-Filamente auf dieser Liste, sondern auch extrem haltbar und widerstandsfähig gegen Stöße und Hitze und kann Temperaturen von bis zu 110  C standhalten. Hobbyisten verwenden es für den Druck von Lampen und Beleuchtungskörpern, aber auch im Maschinenbau, in der Fertigung und in der Industrie ist es weit verbreitet, da es robust ist und mechanischen Belastungen und wiederholtem Gebrauch standhalten kann, ohne zu brechen oder sich zu verformen.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PC (Polycarbonat)

• Härte: Sehr hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer
• Drucktemperatur: 270–310 °C
• Druckbetttemperatur: 90–110 ℃
• Schrumpfung/Warping: Sehr stark
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

Polycarbonat lässt sich nicht einfach auf Standard-Desktop-Druckern drucken. In der Regel wird eine hohe Düsentemperatur von 260 bis 310  C und ein beheiztes Bett von über 90 bis 100  C benötigt. Eine geschlossene oder aktiv beheizbare Druckkammer wird dringend empfohlen, um Warping und Layerablösung zu verringern. Da das Material hygroskopisch ist, muss es außerdem in einer trockenen Umgebung gelagert werden, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu vermeiden, was die Druckqualität beeinträchtigen kann.

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Wann sollte man PC als 3D-Druck-Filament verwenden?

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften ist PC ein ideales 3D-Druck-Filament für Teile, die ihre Festigkeit, Belastbarkeit und Form in Umgebungen mit hohen Temperaturen beibehalten müssen, wie z. B. elektrische, mechanische oder Automobilkomponenten. Sie können die optische Qualität auch für Beleuchtungsprojekte, Bildschirme und andere Anwendungen nutzen, bei denen Transparenz gefragt ist. Auch in Schutzausrüstungen wie Gesichtsschutzschilden, Sicherheitsvisieren und stoßfesten Abdeckungen wird es häufig verwendet. Aufgrund seiner optischen Qualität eignet sich das Material für Beleuchtungsanwendungen, während seine hervorragenden Isolierungs- und feuerhemmenden Eigenschaften (in bestimmten Mischungen) es zu einer zuverlässigen Wahl für Elektronikgehäuse machen.

Was sind mit Holz gefüllte Filamente?

Mit Holz gefüllte Filamente erfreuen sich zunehmender Beliebtheit bei Menschen, die das „Plastik“-Erscheinungsbild ihrer 3D-Drucke nicht mögen, und erfreuen sich einer immer größer werdenden Fangemeinde. Holz-Filamente enthalten in der Regel 70 Prozent PLA und 30 Prozent Holzfasern, die je nach Hersteller variieren. Sie können jetzt zwischen Birke, Kokosnuss, Bambus, Eiche, Zeder und vielen anderen wählen. Wir sind beeindruckt, wie holzähnlich sich die resultierenden Drucke anfühlen. Von der Beschaffenheit bis zum Geruch hin wirkt alles echt. Das bedeutet, dass 3D-gedruckte Holzteile wie echtes Holz behandelt werden können, so dass es ungefährlich ist, die Teile abzuschleifen und verschiedene Lacke und Beschichtungen aufzutragen.

Eine Sache, die Ihnen vielleicht nicht unbedingt klar war, ist der Geruch von schmelzenden Holzfasern. Während des Druckvorgangs riecht es im Grunde genommen nach verbranntem Holz, daher sollte man für eine gute Belüftung sorgen.

Genauso wie bei den anderen 3D-Druck-Filamenttypen muss man auch bei Holz-Filament einen Nachteil in Kauf nehmen. In diesem Fall gehen die Ästhetik und die Haptik auf Kosten einer geringeren Flexibilität und Festigkeit.

Seien Sie vorsichtig mit der Temperatur, bei der Sie das Holz drucken, denn zu viel Hitze kann dazu führen, dass der Druck wie verbrannt oder karamellisiert aussieht. Andererseits kann das Aussehen Ihrer Holzkreationen mit einer kleinen Nachbearbeitung erheblich verbessert werden! Mit Holz gefülltes Filament kann auch den Verschleiß der Düse Ihres 3D-Druckers ein wenig beschleunigen, denn die Holzfasern, aus denen es besteht, sind abrasiv und greifen weichere Materialien wie Messing an.

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Wann sollte man mit Holz gefülltes Filament verwenden?

Holz ist vor allem bei Gegenständen beliebt, die weniger wegen ihrer Funktionalität als vielmehr wegen ihres natürlichen Aussehens geschätzt werden. Erwägen Sie die Verwendung von mit Holz gefülltem 3D-Druck-Filament, wenn Sie Objekte drucken, die auf einem Schreibtisch, Tisch oder Regal stehen sollen. Beispiele sind Schalen, Figuren und Trophäen. Eine wirklich kreative Anwendung von Holz als 3D-Druck-Filament ist die Herstellung von maßstabsgetreuen Modellen, wie sie beispielsweise in der Architektur Verwendung finden.

Was sind mit Metall gefüllte Filamente?

Es gibt zwei verschiedene Arten von Metall-Filamenten: solche, in die so viel Metall eingebettet ist, dass sie beim Polieren wie Metall aussehen, und solche, die überwiegend aus Metall bestehen und mit mehreren Nachbearbeitungsschritten nahezu feste Metallteile ergeben.

Aus ästhetischen Gründen erzeugen diese metallgefüllten Filamente, die eigentlich eine Mischung aus Metallpulver und PLA oder ABS sind, das Aussehen und die Haptik von Metall – einige Produktteile sind sogar schwer und können anlaufen. Für richtige Metallteile aus Filament, sehen Sie sich das Metall-Filament im unten stehenden Profi-Abschnitt an.

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The Best 3D Printer Metal Filaments

Bronze, Messing, Kupfer, Aluminium und Edelstahl sind nur einige der im Handel erhältlichen Arten von mit Metall gefüllten 3D-Druck-Filamenten. Wenn Sie einen bestimmten Look erzielen möchten, scheuen Sie nicht davor, Ihre Metallmodelle nach dem Druck zu polieren oder sie verwittern oder anlaufen zu lassen. Ein wenig Nachbearbeitung kann viel ausmachen.

Bedenken Sie, dass Sie beim Drucken mit Metall die Extruderdüse öfter mal austauschen müssen. Genau wie bei faserhaltigen Filamenten haben die Metallkörner eine abrasive Wirkung und führen zu einer erhöhten Abnutzung der Düse. Die Abrasion führt besonders schnell zu starkem Verschleiß, wenn Materialien wie z.B. Messing eingesetzt werden.

Die gebräuchlichsten 3D-Druck-Filamentmischungen bestehen zu etwa 50 Prozent aus Metallpulver und 50 Prozent aus PLA oder ABS, aber es gibt auch Mischungen mit bis zu 85 Prozent Metall.

Wann sollte man mit Metall gefülltes Filament verwenden?

Mit Metall gefüllte Filamente haben vor allem ästhetische und funktionale Anwendungsgebiete. Zum Beispiel können Trophäen, Figuren, Modelle, Spielzeuge und Spielsteine aus dem 3D-Drucker in Metall großartig aussehen. Solange sie nicht zu stark beansprucht werden, kann 3D-Druck-Filament aus Metall auch zur Herstellung praktischer Teile wie Schrankknöpfe oder architektonischer Akzente verwendet werden.

Was sind recycelte Filamente?

Unserer Meinung nach sollten wir alle im Sinne der Nachhaltigkeit mehr recyceltes Filament verwenden. Der Grund, warum viele Leute das nicht tun, ist die Vorstellung, dass recyceltes Filament nicht das Aussehen oder die Leistung von neuem Filament hat, was nicht stimmt. Recyceltes 3D-Druck-Filament hat einen langen Weg hinter sich und ist in vielen Anwendungen nicht mehr von Neuware zu unterscheiden.

Recyceltes Filament, das in der Regel in PLA, Nylon und PET erhältlich ist, wird aus Kunststoffabfällen hergestellt, die verarbeitet und zu neuen Filamentspulen umgeformt werden, so wie alte Kunststoffflaschen zu neuen recycelt werden. Diese Abfälle stammen in der Regel aus Endverbraucherquellen, wie z. B. Containern, oder aus postindustriellen Quellen, wie z. B. Produktionsschrott oder gebrauchte Fischernetze. Der Kunststoff wird gesammelt, gereinigt, zerkleinert und zu Filamenten extrudiert, die eine nachhaltige Alternative zu neuen Kunststoffen darstellen. Dieses Verfahren unterstützt die Kreislaufwirtschaft und verringert den ökologischen Fußabdruck, der mit dem 3D-Druck verbunden ist.

Wann sollte man recyceltes Filament verwenden?

Recycelte Filamente sind eine gute Wahl, wenn Nachhaltigkeit ein zentrales Anliegen ist, z. B. in umweltzertifizierten Büros, Bildungseinrichtungen oder Unternehmen, die Abfall reduzieren wollen. Sie eignen sich ideal für das Prototyping, die Herstellung unkritischer Komponenten oder die Produktion großer Mengen von Drucken, bei denen eine erstklassige mechanische Leistung nicht unbedingt erforderlich ist. Diese Filamente eignen sich besonders gut für den Einsatz in Klassenzimmern, gemeinschaftlichen Makerspaces oder bei der Markenpflege, bei der umweltbewusste Werte im Vordergrund stehen.

Häufig verbreitete Arten von recycelten Filamenten

• Recyceltes PLA (rPLA) ähnelt in Bezug auf Druckfähigkeit und Aussehen dem Standard-PLA, kann aber je nach Quelle leichte Abweichungen aufweisen. Dadurch eignet es sich gut für Prototypen, dekorative Modelle und allgemeine Gebrauchsgegenstände.
• Recyceltes PETG (rPETG) wird häufig aus Plastikflaschen und PETG-Abfällen gewonnen. Es zeichnet sich durch eine gute Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aus, was es zu einer guten Wahl für mechanische Teile, funktionale Gehäuse und allgemeine Drucke macht.
• Recyceltes ABS (rABS) stammt unter anderem aus ausrangierter Elektronik und industriellem ABS-Schrott. Es ist für seine Robustheit und Stoßfestigkeit bekannt, lässt sich aber aufgrund seiner Neigung zum Warping nur schwer drucken. Bei funktionalen und langlebigen Prototypen leistet es jedoch gute Dienste.
• Recyceltes Nylon (rPA) wird aus Materialien wie alten Textilien und industriellen Nylonabfällen hergestellt. Dieses Filament bietet eine hervorragende Festigkeit und Flexibilität und ist daher ideal für tragende Teile, Getriebe und Werkzeuge, die Belastungen und Bewegungen standhalten müssen.
• Recyceltes PET (rPET oder PET-PCR) wird in der Regel aus gebrauchten Kunststoffflaschen hergestellt. Es ist leicht biegsam, glänzend und stark und wird häufig für Ausstellungsstücke, Behälter und leichte Funktionsteile verwendet.

Tipps für die Verwendung recycelter Filamente

Wenn Sie mit recyceltem Filament drucken, ist es wichtig, die Einstellungen Ihres Druckers präzise anzupassen, um mögliche Abweichungen im Durchmesser oder in der Konsistenz zu berücksichtigen. Viele dieser Materialien nehmen leicht Feuchtigkeit auf, so dass die Verwendung einer Trockenbox oder eines Filamenttrockners zur Sicherung der Druckqualität beiträgt. Die Überprüfung, ob das Filament bestimmte Nachhaltigkeitszertifikate wie RoHS oder ISO 14021 erfüllt, kann zusätzliches Vertrauen in seine Leistung und Umweltfreundlichkeit schaffen. Zudem ist es ratsam, mit kleineren Testdrucken zu beginnen, um die Qualität zu bestätigen, bevor man mit größeren, komplexeren Aufträgen fortfährt.

Was sind elektrisch leitfähige Filamente?

Elektrisch leitfähiges Filament ist ein neuer Materialtyp, der sich hervorragend für kleine elektronische Heimwerkerprojekte und kleine Schaltkreise bis hin zu industriellen Anwendungen eignet.

Elektrisch leitfähiges 3D-Druck-Filament tut, was sein Name sagt: Es leitet Elektrizität, während die meisten Kunststoffe elektrische Isolatoren sind. Durch den Zusatz von leitfähigen Kohlenstoffpartikeln, meist Graphen, zu Basismaterialien wie PLA oder Nylon können diese Materialien elektrische Ladungen ableiten, bevor sie elektronische Bauteile beschädigen können.

Stop the Spark

Protect Your Electronics with ESD-Safe 3D Printing Material

Wenn Sie Ihre Elektronik vor elektrischer Entladung schützen wollen, benötigen Sie ESD (engl. für: electrostatical discharge, deutsch: elektrostatische Entladung) -sicheres Material. Das 3D-Drucken mit ESD-sicherem Filament kann Ihre Gehäuse, Vorrichtungen und Werkzeuge vor elektrostatischer Entladung schützen. Mit diesen Materialien können Sie Leiterplattengehäuse, Werkzeuge und Vorrichtungen drucken, wie sie bei Elektronikprüfungen eingesetzt werden, und auch andere Teile und Komponenten, die Ihre elektronischen Geräte vor elektrostatischer Auf- und Entladung bewahren.

Wann sollte man elektrisch leitfähiges Filament verwenden?

Auch wenn dieser 3D-Druck-Filamenttyp nur Niederspannungsschaltungen unterstützt, sind bei kundenspezifischen Elektronikprojekten keine Grenzen gesetzt. Beim Experimentieren können Sie versuchen, eine Leiterplatte mit LEDs, Sensoren oder sogar einem Raspberry Pi zu verbinden. Wenn Sie etwas Spezielleres bevorzugen, sind Gaming-Controller, digitale Tastaturen und Trackpads beliebte Ideen.

Was sind Glow-in-the-dark-Filamente?

Es handelt sich um ein im Dunkeln leuchtendes 3D-Druck-Filament – relativ selbsterklärend. Lassen Sie Ihren Druck eine Weile im Licht stehen, schalten Sie dann den Schalter aus und bewundern Sie das Leuchten.

Wie funktioniert das also? Entscheidend sind die phosphoreszierenden Materialien, die der PLA- oder ABS-Grundmasse beigemischt werden. Dank dieser zusätzlichen Komponenten kann ein im Dunkeln leuchtendes 3D-Druck-Filament Photonen, also elementare Lichtteilchen, absorbieren und später wieder abstrahlen. Aus diesem Grund leuchten Ihre Drucke erst, nachdem sie Licht ausgesetzt waren – sie müssen die Energie speichern, bevor sie sie abgeben können. Glow-in-the-dark-Filamente haben tendenziell eine abrasive Wirkung auf die herkömmlichen Druckerdüsen aus Messing. Wenn Sie also häufig damit drucken, kann es sein, dass sich Ihre Düse mit der Zeit abnutzt.

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Best Glow-in-the-Dark PLA Filaments

Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie mit dicken Wänden und wenig Infill drucken. Je dicker die Wände sind, desto stärker leuchtet Ihr Druck!

Wann sollte man Glow-in-the-dark-Filament verwenden?

Wenn man an das unheimliche grüne Leuchten denkt, scheint es fast überflüssig, ein im Dunkeln leuchtendes 3D-Druck-Filament für Halloween-Projekte wie Kürbislaternen oder Fensterdekorationen zu empfehlen. Weitere Beispiele dafür, wo diese Filamente wirklich glänzen – oder eher leuchten – sind tragbare Produkte (z. B. Schmuck), Spielzeug und Figuren. Es gibt auch praktische und sogar industrielle Verwendungszwecke für Glow-in-the-dark-Filamente, z. B. zum Drucken von Sicherheitsmarkierungen oder Warnschildern.

Was sind farbwechselnde Filamente?

Kennen Sie sich diese T-Shirts aus den 80er Jahren, deren Farbe sich je nach Körpertemperatur veränderte? Oder was halten Sie von Stimmungsringen? Nun, das Prinzip ist in beiden Fällen dasselbe: Farbwechselnde 3D-Druck-Filamente ändern ihre Farbe auch aufgrund von Temperaturänderungen oder der Intensität der UV-Strahlung.

Dieser Typ von Filament wechselt meist zwischen zwei Farbverläufen hin und her, z. B. von lila zu rosa, von blau zu grün oder von gelb zu grün.

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Wie bei anderen ausgefallenen Arten von 3D-Druck-Filamenten gibt es farbwechselndes Filament in Mischungen aus PLA und ABS.

Wann sollte man farbveränderndes Filament verwenden?

Diese Art von 3D-Druck-Filament hat keine besonderen physikalischen, haptischen oder funktionalen Eigenschaften und ist ausschließlich für ästhetische Zwecke konzipiert. Verwenden Sie es immer dann, wenn Sie normalerweise PLA oder ABS verwenden würden, aber einen zusätzlichen optischen Anreiz wünschen. Geeignete Projekte sind z. B. Handyhüllen, Wearables, Spielzeug und Behälter.

Was sind HIPS-Filamente?

Hochschlagfestes Polystyrol (HIPS) ist ein langlebiger thermoplastischer Kunststoff, der die Steifigkeit von Polystyrol mit zugesetztem Gummi für eine verbesserte Schlagfestigkeit kombiniert. Kommerziell wird es für Verpackungen, Elektronikgehäuse und Beschilderungen verwendet.

Im 3D-Druck ist HIPS vor allem als auflösbares Stützmaterial, insbesondere für ABS, bekannt. In Doppelextrusionsdruckern können mit HIPS komplexe Trägerstrukturen gedruckt werden, die später in Limonen aufgelöst werden, so dass saubere, komplizierte Enddrucke entstehen.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: HIPS

• Härte: Mittel | Flexibilität: Niedrig | Strapazierfähigkeit: Mittel
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer
• Drucktemperatur: 230–245 °C
• Druckbetttemperatur: 90–110 ℃
• Schrumpfung/Warping: Hoch
• Löslich: Ja (in Limonen)
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

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Obwohl es oft im Schatten seiner Rolle als Stützmaterial steht, ist HIPS auch ein leistungsfähiges Primärfilament. Es lässt sich mit weniger Warping als ABS drucken, lässt sich leicht schleifen, kleben und lackieren und ist stoßfester als PLA. Seine mittelstarke Festigkeit und gute Nachbearbeitbarkeit machen es zu einer guten Wahl für Funktionsteile, Prototypen und Modelle, die nachbearbeitet werden sollen.

PVA (siehe unten) ist ein weiteres beliebtes lösliches Stützmaterial, aber man sollte lieber HIPS wählen, weil es bei einer höheren Temperatur (ca. 230–250  C) gedruckt werden kann und gut mit ABS, ASA und ähnlichen Filamenten kombinierbar ist. Es ist auch ein starrerer, stabilerer Thermoplast, der große Überhänge oder komplexe Teile verarbeiten kann, ohne während des Drucks in sich zusammenzufallen.

Wann sollte man HIPS als 3D-Druck-Filament verwenden?

Verwenden Sie HIPS-Filament, wenn Sie entweder lösliche Stützstrukturen für ABS oder einen leichten, schleifbaren und schlagfesten Kunststoff für Endbauteile benötigen. HIPS erweist sich besonders beim Dual-Extruder-Druck als äußerst nützliches Stützmaterial. Es harmoniert perfekt mit ABS und lässt sich mit Limonen auflösen. Das macht es ideal für Overhangs, interne Kanäle oder detaillierte Formen, bei denen herkömmliche Stützstrukturen nur schwer zu entfernen sind. Als eigenständiges Filament ist HIPS eine gute Wahl für Ausstellungsmodelle, Requisiten, Prototypen und Bauteile, die eine Nachbearbeitung erfordern. Es lässt sich hervorragend glattschleifen und einfacher lackieren als viele andere gängige Filamente.

Was ist PVA?

Polyvinylalkohol (PVA) ist wasserlöslich und genau das machen sich kommerzielle Anwendungen zunutze. Beliebte Anwendungen sind Verpackungen für Geschirrspülmittel oder Beutel mit Angelködern. Das gleiche Prinzip gilt für den 3D-Druck, so dass PVA ein hervorragendes Stützmaterial ist, wenn es mit einem anderen 3D-Druck-Filament in einem 3D-Drucker mit Doppelextrusion verwendet wird. Der Vorteil von PVA gegenüber HIPS ist, dass es mehr Materialien tragen und bei niedrigeren Temperaturen gedruckt werden kann.

Der Nachteil ist, dass dieses 3D-Druck-Filament etwas schwieriger zu handhaben ist. Auch bei der Lagerung muss man vorsichtig sein, da die Luftfeuchtigkeit das Filament beschädigen kann, bevor es zum Druck kommt. Trockenkästen und Silica-Beutel sind ein Muss, wenn Sie vorhaben, eine Spule PVA auf lange Sicht zu verwenden.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PVA (Polyvinylalkohol)

• Härte: Niedrig | Flexibilität: Niedrig | Strapazierfähigkeit: Niedrig
• Schwierigkeitsgrad: Hoch (empfindlich gegenüber Feuchtigkeit)
• Drucktemperatur: 180–220 °C
• Druckbetttemperatur: 45–60 ℃
• Schrumpfung/Warping: Minimal
• Löslich: Ja (in Wasser)
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

Leider kann PVA pro Kilogramm zwei- bis dreimal so viel kosten wie HIPS.

BVOH (Butendiol-Vinylalkohol-Copolymer) ist ein wasserlösliches 3D-Druck-Filament, das hauptsächlich als Trägermaterial für Dual-Extrusionsdrucker verwendet wird. Es ist so konzipiert, dass es besonders gut mit Konstruktionsmaterialien wie PLA, PETG, ABS, Nylon und einigen Polyestern verwendet werden kann. Im Vergleich zu PVA (Polyvinylalkohol), das es häufig ersetzt, löst sich BVOH schneller, vollständiger und mit weniger Rückständen auf, wodurch es sich ideal für die Herstellung komplexer Geometrien, innerer Hohlräume und Überhänge eignet, die sonst nur schwer oder gar nicht gestützt werden können.

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The Best PVA Filaments

Wann sollte man PVA als 3D-Druck-Filament verwenden?

PVA-Filament ist eine gute Wahl als Stützmaterial für komplexe Drucke mit Überhängen. Es ist auch eine bessere Wahl als HIPS, wenn Sie Umweltfreundlichkeit und Benutzerfreundlichkeit über Kosten oder Festigkeit stellen.

Was sind Reinigungsfilamente?

Im Gegensatz zu den anderen Filamenten auf dieser Liste wird Reinigungs-3D-Druck-Filament nicht zum Drucken von Objekten, sondern zur Reinigung von 3D-Drucker-Extrudern verwendet. Es dient dazu, Material im Hotend zu entfernen, das von früheren Drucken übrig geblieben sein könnte. Die Verwendung von Reinigungs-3D-Druck-Filament ist zwar generell eine gute Vorgehensweise, aber besonders nützlich beim Übergang zwischen Materialien mit unterschiedlichen Drucktemperaturen oder Farben.

Das übliche Verfahren besteht darin, dass Reinigungs-3D-Druck-Filament manuell in einen erhitzten Druckkopf eingeführt wird, um das alte Material herauszudrücken, dann das Hotend leicht abkühlen zu lassen und das Filament wieder herauszuziehen. Eine ausführlichere Anleitung finden Sie in den Herstellerinformationen zu dem von Ihnen verwendeten Filament.

Wichtige Hinweise:

• Die „Druck“-Temperatur hängt davon ab, welche Art von 3D-Druck-Filament Sie zuvor verwendet haben und welche Sie als nächstes verwenden möchten. (Reinigungs-3D-Druck-Filament ist in einem Bereich zwischen 150 und 280  C stabil).
• In der Regel ist es nicht notwendig, mehr als 10 cm Filament auf einmal zu verwenden.
• Es gibt auch andere Reinigungsmethoden, darunter die beliebte „Cold Pull“-Technik, die dem oben beschriebenen Verfahren ähnelt und kein Reinigungs-3D-Druck-Filament erfordert.

Wann sollte man Reinungsfilament verwenden?

Wenn Sie nacheinander mit zwei Materialien mit extrem unterschiedlichen Temperaturanforderungen oder Farben drucken wollen, empfiehlt sich dazwischen die Verwendung von Reinigungsfilament. Generell ist es wichtig, dass Sie Ihrem Hotend hin und wieder ein wenig Pflege zukommen lassen.

Was ist Polypropylen?

Polypropylen (PP) eignet sich hervorragend für Anwendungen, die leicht, wasserdicht oder langlebig sein müssen. Behälter für Lebensmittel oder Flüssigkeiten sowie Klammern und Verschlüsse, die auf- und zugebogen werden, sind beliebte Anwendungsgebiete. Obwohl PP als lebensmittelechtes Material gilt, sollte man bedenken, dass die Unbedenklichkeit beim 3D-Druck über die Materialeigenschaften des Filaments hinausgeht.

Prime Potential

The Best Polypropylene (PP) Filaments Brands

Der Druck mit PP hat seine Tücken. Daher wollen wir uns ansehen, wie man das Material am besten druckt und lagert. Danach geben wir Ihnen einige gute Auswahlmöglichkeiten an die Hand, wenn Sie sich selbst Filament besorgen möchten.

Leider lässt sich PP bekanntermaßen nur schwer drucken, da es oft zu starkem Warping neigt und die Schichten nur schlecht haften. Wäre dies nicht der Fall, könnte PP aufgrund seiner hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften PLA und ABS den Rang als beliebtester 3D-Druck-Filamenttyp streitig machen.

PP kann mit Kohlenstofffasern verstärkt werden, um die Steifigkeit der Drucke zu erhöhen.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PP (Polypropylen)

• Härte: Mittel | Flexibilität: Hoch | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Hoch (schlechte Druckbetthaftung, Warping)
• Drucktemperatur: 220–250 °C
• Druckbetttemperatur: 85–100 ℃
• Schrumpfung/Warping: Hoch
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Unterschiedlich, meist lebensmittelecht – beachten Sie die Angaben des Herstellers

Plastic for Pros

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Wann sollte man PP als 3D-Druck-Filament verwenden?

Wenn Sie es schaffen, dass sich dieses Material nach dem Drucken nicht verzieht, dann ist es eigentlich für alle Anwendungsgebiete geeignet, bei denen ein robustes, leichtes Material gebraucht wird. Wichtig zu wissen ist jedoch, dass das Material zwar aufgrund seiner lebensmittelechten Eigenschaften bei der Verpackung von Verbrauchsgütern und Medikamenten sehr beliebt ist, der FDM-3D-Druckprozess diese jedoch zunichte macht, da Hunderte (wenn nicht gar Tausende) von Schichten entstehen, in denen sich Bakterien tummeln können – das sollte man lieber nicht riskieren.

Was sind faserverstärkte Filamente?

Wenn 3D-Druck-Filamente – wie PLA, ABS, PETG oder Nylon – mit geschnittenen Fasern wie Kohlenstoff (Carbon), Glas oder Kevlar verstärkt werden, entsteht ein Verbundfilament, das deutlich bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Diese Fasern werden bei der Filamentherstellung gleichmäßig in den Basiskunststoff gemischt, in der Regel in Konzentrationen von 10 bis 30 Volumenprozent. Diese Verbindung verändert das Verhalten des Filaments sowohl während des Drucks als auch bei seiner endgültigen Verwendung.

Make It Stiffer

3D Printing With Glass-Filled Materials – A Quick Start Guide

Der Haupteffekt der Zugabe von geschnittenen Fasern ist eine erhebliche Steigerung der Festigkeit und Steifigkeit. Kohlefasern zum Beispiel erhöhen die Steifigkeit und verringern die Nachgiebigkeit des gedruckten Teils, was sie ideal für den Einsatz im Bauwesen macht. Glasfasern sorgen für Festigkeit und Stoßfestigkeit, während Kevlarfasern für Langlebigkeit, Abriebfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung sorgen.

Neben der Festigkeit verbessert die Faserverstärkung in der Regel auch die Dimensionsstabilität des gedruckten Objekts. Das Teil weist geringeres Warping auf und behält seine Form präziser bei, was besonders beim Druck von funktionalen Komponenten, die enge Toleranzen erfordern, von Vorteil ist.

Diese Vorteile sind jedoch mit gewissen Abstrichen verbunden. Faserverstärkte Filamente sind abrasiver als normale Filamente, was bedeutet, dass sie schneller zum Verschleiß von Messingdüsen beitragen. Aus diesem Grund ist es wichtig, beim Drucken mit Verbundwerkstoffen eine Düse aus gehärtetem Stahl oder mit Rubinspitze zu verwenden. Je nach Fasertyp und -konzentration kann das Filament auch etwas brüchiger und weniger flexibel sein als sein nicht-verstärktes Gegenstück. Darüber hinaus kann das Drucken mit fasergefüllten Filamenten höhere Düsentemperaturen und eine genauere Kalibrierung erfordern.

Moral (Carbon) Fiber

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• Carbonfaser sorgt für hohe Steifigkeit und geringes Gewicht und macht die Teile starr, stabil und formbeständig, aber auch spröder.
• Glasfasern erhöhen die Festigkeit und Stoßfestigkeit unter Beibehaltung einer guten Dimensionsstabilität; die Teile sind robuster, aber schwerer als mit Carbonfaser.
• Kevlarfasern verbessern die Härte, die Abriebfestigkeit und die Flexibilität und machen die Teile haltbarer und widerstandsfähiger gegen Ermüdung oder Rissbildung bei wiederholter Belastung.

Wann sollte man mit Carbonfaser verstärktes 3D-Druck-Filament verwenden?

Diese verstärkten Verbundwerkstoffe sind ideal für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit, Steifigkeit, Haltbarkeit oder thermische Stabilität erfordern, die über das hinausgeht, was Standardfasern bieten. Typische Verwendungszwecke sind Bauelemente, Drohnenteile, Autoteile sowie Vorrichtungen und Halterungen.

Was sind Metall-Filamente?

Metall-Filamente wurden vor einigen Jahren eingeführt und erfreuen sich wachsender Beliebtheit. Sie werden zur Herstellung echter, massiver Metallteile verwendet. Privatanwender und Fachleute nutzen dieses Material, um alles von Figuren bis hin zu kleinen Ersatzteilen und Werkzeugen herzustellen. Der Vorteil ist eine enorme Kosten- und Zeitersparnis gegenüber der maschinellen Bearbeitung oder dem Gießen von Metall, aber es gibt auch Nachteile, wie zum Beispiel die Nachbearbeitung.

Eine ganze Reihe von FDM-3D-Drucker-Herstellern, darunter UltiMaker, BCN3D und Anycubic, haben Druckerprofile für den 3D-Druck mit Metall-Filament für ihre Drucker eingeführt. Metall-Filamente für Metallteile sind nur bei einer kleinen Handvoll von Herstellern erhältlich, darunter BASF und The Virtual Foundry. Diese Filamente enthalten einen hohen Anteil an Metallpulver (ca. 80 Prozent), aber mit ihnen entstehen keine Metallteile direkt auf dem Druckbett; sie müssen zwei Nachbearbeitungsschritte durchlaufen, bei denen der Kunststoff weggeschmolzen und das Metallteil dann verdichtet wird.

Der wichtigste Vorteil von Metall-Filament besteht darin, dass es ganz einfach mit einem normalen 3D-Drucker gedruckt werden kann. Aber bitte beachten Sie, dass wir mit „normal“ alle FDM-Drucker mit einem beheizbaren Druckbett und einer Extruderdüse aus gehärtetem Stahl meinen, die die erforderlichen Temperaturen von mindestens 180º C bis 220º C erreichen kann.

Theoretisch bedeutet das, dass Sie Metall-Filamente auf Geräten unter 200 $ drucken können, wie dem Ender 3 oder dem Anet A8. Befolgen Sie jedoch die Design-Richtlinien Ihres Filament-Herstellers und Ihres Druckers, sofern verfügbar. Wenn Ihnen keine spezifischen Angaben zu Extrusionsbreite, Einzugsabstand und -geschwindigkeit, Infill, Druckbetttemperatur, Druckgeschwindigkeit und anderen Parametern vorliegen, werden Sie viel Zeit und Geld für Experimente aufwenden müssen. Der Preis für Metall-Filamente beginnt bei 150 Dollar pro 500 Gramm.

Aus diesem Grund haben bestimmte Druckerhersteller das Material für die Verwendung auf ihren Geräten als geeignet „zertifiziert“, andere hingegen nicht.

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Im dritten und letzten Schritt wird der Grünkörper gesintert und in ein Metallobjekt umgewandelt. Es tritt ein nicht isotroper Schrumpfeffekt auf, der bereits beim Design bzw. bei der Druckvorbereitung des Modells berücksichtigt werden muss. Je nach Material schrumpft das Filament um 5 bis 20 Prozent (genaue Angaben dazu befinden sich im Datenblatt des jeweiligen Filaments).

Wann sollte man Metall-Filament verwenden?

Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit eignen sich Metall-Filamente ideal für die Herstellung von Teilen wie Armaturen, Befestigungselemente, Werkzeuge sowie Funktions- und Endverbrauchsteile.

Was sind Wachs/gusstaugliche Filamente?

Wachs- und gusstaugliche 3D-Druck-Filamente sind Spezialmaterialien, die für den Feinguss (Wachsausschmelzverfahren) entwickelt wurden. Sie werden zur Herstellung detaillierter Formen für Metallteile verwendet, insbesondere in der Schmuckherstellung, Zahnmedizin und industriellen Prototypenfertigung.

Der Prozess wird als „Wachsausschmelzverfahren“ (engl. lost-wax) oder „Feingussverfahren“ bezeichnet und funktioniert in etwa wie folgt:

1. Erstellen Sie eine Positiv-Wachsform – eine Wachsnachbildung dessen, wie das endgültige Metallprodukt aussehen soll.
2. Tauchen Sie die Form in Gips und lassen Sie sie trocknen.

Legen Sie das Wachs-Gips-Objekt in einen Ofen. Bei einer ausreichend hohen Temperatur schmilzt das Wachs und hinterlässt einen Negativraum im Gips, in den das Metallerzeugnis gegossen werden kann.

Wachs-3D-Druck-Filament erleichtert den ersten Schritt, da man normalerweise die Form aus einem Wachsblock herausschnitzen oder mit einem Fräsgerät bearbeiten müsste. Sie können auch den zuvor angefertigten 3D-Druck weiter verfeinern. Allerdings wird beim Wachsausschmelzverfahren für Schmuck und zahnmedizinische Anwendungen in der Regel Resin-3D-Drucktechnologie mit gussfähigem Resin angewandt, da damit feinere Details erzielt werden können.

Wachsbasierte Filamente enthalten echtes Wachs oder wachsähnliche Verbindungen, während gussfähiges Resin oder thermoplastische Filamente so beschaffen sind, dass sie wie Wachs ausbrennen, jedoch aus Kunststoff bestehen. PLA kann im Wachsausschmelzverfahren verwendet werden, aber die speziellen Wachs- und Gussmaterialien brennen sauberer aus.

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Wann sollte man Wachs- / gusstaugliches Filament verwenden?

Wie oben erwähnt, werden diese Filamente in erster Linie in der indirekten Metallfertigung verwendet, bei der das gedruckte Modell zerstört wird, um mittels Feinguss ein Metallteil herzustellen.

Wachs und gussfähige 3D-Druck-Filamente werden verwendet, um detaillierte, ausbrennbare Modelle für den Feinguss herzustellen. Im Schmuckbereich ermöglichen sie die schnelle Herstellung komplexer, maßgeschneiderter Metallteile ohne manuelles Formen. Die Zahnmedizin verwendet sie für passgenaue Kronen, Brücken und Zahnersatz aus Dentallegierungen. Die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Automobilindustrie setzen sie für die Prototypenentwicklung leichter, komplexer Metallteile ein. Künstler verwenden gussfähige Filamente, um Skulpturen und Münzen mit feinen Texturen herzustellen, während Ingenieure funktionale Prototypen für Tests erstellen. Auch Hobbyisten profitieren davon, indem sie diese Filamente verwenden, um zu Hause maßgeschneiderte Werkzeuge und Teile zu gießen. Ihr sauberes Ausbrennen und ihre hohe Detailgenauigkeit machen sie unverzichtbar für die Umwandlung digitaler Entwürfe in langlebige Metallobjekte.

Was sind ASA-Filamente?

Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) ist bekannt für seine hohe Stoßfestigkeit und chemische Beständigkeit, wurde jedoch im Wesentlichen für einen einzigen Zweck entwickelt: den Einsatz im Außenbereich. Es verfügt über eine hohe UV-Beständigkeit, Steifigkeit und ist beständig gegen hohe Hitze sowie Chemikalien. Farbiges ASA verblasst im Freien nicht.

Easy as ASA

The Ultimate 3D Printing Filament for Anything You Leave Outdoors is ASA

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)

• Härte: Hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Mittelschwer
• Drucktemperatur: 240–260 °C
• Druckbetttemperatur: 90–110 ℃
• Schrumpfung/Warping: Mittel bis hoch (Gehäuse empfohlen)
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

ASA ist mit ABS vergleichbar, doch ist es einfacher zu drucken. Dafür sind aber hohe Extruder- und Druckbett-Temperaturen und ein Druckergehäuse erforderlich, damit es nicht zu Warping, Rissbildung und Materialschrumpfung kommt. Somit ist es sicherlich nicht für jeden x-beliebigen Drucker geeignet, doch leistungsstärkere Desktop-Maschinen und natürlich auch industrielle FDM-Drucker sind sehr wohl in der Lage, das Material zu verarbeiten.

Obwohl es teuer in der Anschaffung und schwierig zu drucken sein kann, ist ASA aufgrund seiner Qualität ein fantastisches Filament für anspruchsvolle und schwierige Anwendungsfälle. Ein großer Nachteil von ASA sind seine starken und potenziell gefährlichen Dämpfe, daher sollte man es mit Vorsicht verwenden.

ASA kann mit Glas- und anderen Fasern verstärkt werden, um die Steifigkeit zu verbessern.

Wann sollte man ASA als 3D-Druck-Filament verwenden?

Für alles, was Umwelteinflüssen trotzen muss: also z.B. Vogelhäuschen, Gartenzwerge oder Steckdosen.

Was ist PCTG??

PCTG (Polycyclohexylendimethylenterephthalat-Glykol) ist ein Copolyester-Filament, das eng mit PETG verwandt ist, aber für zähere und schlagfestere Teile optimiert wurde. Es behält viele der besten Eigenschaften von PETG bei (darunter geringes Warping, gute chemische Beständigkeit und eine glänzende Oberflächenqualität), bietet jedoch eine verbesserte Schlagfestigkeit, höhere Transparenz und eine etwas höhere Temperaturbeständigkeit. Es wird oft als haltbarere, auf technologische Anwendungen ausgerichtete Alternative zu PETG positioniert.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PCTG

• Härte: Hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Hoch
• Schwierigkeitsgrad: Niedrig bis mittel
• Drucktemperatur: 240 – 270 °C
• Druckbetttemperatur: 70 100 ℃
• Schrumpfung/Warping: Minimal
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Siehe Herstellerrichtlinien

PCTG ist halbstarr, zäh und hochgradig schlagfest, was es zu einer guten Wahl für funktionale Druckteile macht, die Belastungen, Stürze oder ständige Handhabung überstehen müssen. Im Vergleich zu PETG bietet es in der Regel eine bessere Schlag- und Chemikalienbeständigkeit, lässt sich aber weitaus einfacher drucken als Materialien wie ABS, ASA oder Polycarbonat. Zudem liefert es meist ein glänzendes Finish und ist in transparenten Ausführungen mit hoher optischer Klarheit erhältlich.

Es benötigt jedoch höhere Drucktemperaturen als Standard-PETG, weshalb nicht jeder Einsteiger-Drucker ab Werk dafür gerüstet ist. Für den oberen Bereich der Temperaturskala wird ein All-Metal-Hotend empfohlen, und ein beheiztes Druckbett ist dringend angeraten. PCTG benötigt in der Regel keinen geschlossenen Bauraum (Einhausung), da Schrumpfung und Warping gering ausfallen. Eine gute Kühlungssteuerung und die trockene Lagerung des Filaments tragen jedoch zu saubereren Ergebnissen bei. Die Herstellerangaben ordnen PCTG je nach Rezeptur meist bei 240 – 270 °C für die Düse und etwa 70 – 100 °C für das Druckbett ein.

Drei Dinge, die 3D-Druck-Enthusiasten bei der Verwendung von PCTG beachten sollten:

• PCTG wird heißer gedruckt als PETG. Prüfen Sie also, ob Ihr Hotend die erforderliche Temperatur sicher erreichen kann.
• Wie PETG kann auch PCTG während des Drucks klebrig sein. Das fördert zwar die Schichthaftung, kann aber das Entfernen von Stützstrukturen erschweren.
• Obwohl einige PCTG-Rezepturen als BPA-frei oder für den Lebensmittelkontakt geeignet vermarktet werden, hängt die tatsächliche Lebensmittelechtheit vom genauen Filament, dem Drucker-Setup, der Düse, Farbstoffen und der Nachbearbeitung ab. Beachten Sie daher stets die Vorgaben des Herstellers.

Wann sollte man PCTG-Filament verwenden?

Verwenden Sie PCTG, wenn PETG fast ausreicht, Sie aber mehr Zähigkeit, bessere Schlagfestigkeit oder ein klareres, glänzenderes Finish benötigen. Es eignet sich hervorragend für funktionale Prototypen, Schutzabdeckungen, Halterungen, Vorrichtungen, transparente Teile, Werkstattwerkzeuge, Robotikkomponenten und mechanische Teile, die Belastungen, Stößen, Feuchtigkeit, Ölen oder Reinigungsmitteln ausgesetzt sein könnten. Es ist nicht die beste Wahl für Umgebungen mit sehr hohen Temperaturen, aber für langlebige Alltagsteile ist PCTG ein deutliches Upgrade zu PETG, ohne die typischen Druckprobleme anspruchsvollerer Engineering-Filamente.

Was sind Acetal-Filament (POM)-Filamente?

POM, kurz für Polyoxymethylen, ist ein technischer Kunststoff, der beispielsweise in Reißverschlüssen, Rollen, Buchsen und Zahnrädern verwendet wird. Neben einem spektakulär niedrigen Reibungskoeffizienten zeichnet es sich durch hohe Festigkeit sowie Temperatur-, Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit aus. Dadurch eignet es sich hervorragend für Anwendungen, bei denen es zu physischem Kontakt und Gleiten kommt.

Für die meisten Arten von 3D-Druck-Filamenten auf dieser Liste besteht eine erhebliche Lücke zwischen dem, was in der Industrie hergestellt wird, und dem, was Sie zu Hause mit Ihrem 3D-Drucker herstellen können. Bei POM ist diese Lücke etwas kleiner; aufgrund der Gleitfähigkeit dieses Materials sind Drucke fast genauso funktionsfähig wie massengefertigte Teile.

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3D-Druck-Filament-Eigenschaften: POM (Polyoxymethylen / Acetal)

• Härte: Hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Sehr hoch (schlechte Haftung, giftige Dämpfe)
• Drucktemperatur: 220–250 °C
• Druckbetttemperatur: 100–130 ℃
• Schrumpfung/Warping: Sehr hoch
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Grundsätzlich als lebensmittelecht eingestuft, aber bitte überprüfen Sie die Angaben des Herstellers

Verwenden Sie beim Drucken mit POM-3D-Druck-Filament unbedingt ein beheizbares Druckbett, da die erste Schicht nicht immer gut haftet. Da POM in der 3D-Druckbranche relativ selten ist, wurde es noch nicht besonders gut auf den Druckprozess abgestimmt. Im Vergleich zu anderen schwer zu druckenden Materialien, die mittlerweile besser bearbeitbar sind, wie beispielsweise Polycarbonat und Nylon, stellt POM nach wie vor eine Herausforderung dar.

Eine neue Alternative könnte ein neues Nylon-Verbundfilament sein, das UltiMaker dieses Jahr auf den Markt gebracht hat. Es handelt sich um ein einzigartiges Nylon-Copolymer PA6/12 mit Kohlefaser, das sich durch Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit bis zu 180  C auszeichnet. Aufgrund seiner reibungsarmen und abriebfesten Formel wird es als „Gleitmaterial“ bezeichnet und eignet sich ideal für Teile, die mit anderen Materialien wie Edelstahl in Gleitkontakt kommen.

Wann sollte man Acetal (POM) als 3D-Druck-Filament verwenden?

Getriebemechanismen in Projekten, die Motoren nutzen (wie RC-Modellautos), könnten ein Anwendungsbereich für POM sein. Es eignet sich auch ideal für Teile, die in einem Mechanismus mit Metallen in Kontakt kommen.

Was sind PMMA-Filamente?

PMMA (Polymethylmethacrylat), auch bekannt als Acryl oder Plexiglas, ist ein 3D-Druck-Filament, das wegen seiner optischen Qualität, Steifigkeit und Witterungsbeständigkeit geschätzt wird. Es erzeugt Teile mit einer glänzenden, glasartigen Oberfläche und lässt Licht fast so gut durch wie Glas, wodurch es sich ideal für klare oder durchsichtige Komponenten eignet. Obwohl es mechanisch stabil und UV-beständig ist, ist es auch spröde und neigt unter Belastung zu Rissen.

Der Druck von PMMA erfordert hohe Temperaturen – in der Regel etwa 230–250  C für die Düse und 80–100  C für das Druckbett – und funktioniert am besten in einem geschlossenen Drucker, um Warping und Risse so gering wie möglich zu halten. Das Material ist hygroskopisch und sollte trocken gelagert werden. Aufgrund der Herausforderungen beim Drucken ist PMMA eher für erfahrene Anwender geeignet.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PMMA (Polymethylmethacrylat / Acryl)

• Härte: Mittel | Flexibilität: Niedrig | Strapazierfähigkeit: Mittel
• Schwierigkeitsgrad: Hoch (spröde, anfällig für Risse und Warping)
• Drucktemperatur: 230–250 °C
• Druckbetttemperatur: 80–100 ℃
• Schrumpfung/Warping: Hoch
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Nicht lebensmittelecht

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The Best PMMA Filaments for Printing

Wann sollte man PMMA als 3D-Druck-Filament verwenden?

Zu den gängigen Anwendungsbereichen zählen transparente Abdeckungen, Lichtdiffusoren, Beschilderungen, Architekturmodelle und Prototypen, bei denen Transparenz und Steifigkeit entscheidend sind. Es ist eine gute Alternative zu Polycarbonat in Projekten, bei denen das Aussehen wichtiger ist als die Schlagfestigkeit. Allerdings entscheiden sich die meisten Nutzer, die Wert auf optische Qualität legen, heute eher für Polycarbonat (PC), da PMMA recht teuer ist.

Was sind PEI-Filamente?

Polyetherimide (PEI) wurden zum ersten Mal 1982 von der General Electric Company (heutzutage als SABIC bekannt) unter dem Namen Ultem entwickelt, der auch heute noch geläufig ist. Dieser Hochleistungskunststoff zeichnet sich durch seine hervorragenden thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften aus und wird am häufigsten als kostengünstige Alternative zu Metall verwendet. Es wird für mehr als 350 Dollar pro Kilo gehandelt, daher eignet es sich ausschließlich als Material für Engineering Zwecke.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PEI (Polyetherimid / Ultem)

• Härte: Hoch | Flexibilität: Niedrig | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Sehr hoch (erfordert Hochtemperaturdrucker)
• Drucktemperatur: 340–380 °C
• Druckbetttemperatur: 120–160 ℃
• Schrumpfung/Warping: Hoch
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: In der Regel FDA-konform und für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet – bitte je nach Marke individuell überprüfen

PEI bietet Herstellern ein gutes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit, da das Material so fest ist, dass es in einigen Anwendungen Stahl ersetzen kann und gleichzeitig leicht genug ist, um für Aluminium eingesetzt zu werden, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt.

Ultimate Ultem

Ultem (PEI) Filament Buyer’s Guide: Take Your Extrusion to the Extreme

Es gibt viele Ultem-Klassen, wobei Ultem 1000 die gängigste ist. Bei Ultem 1010 handelt es sich um ein Resin, Ultem 2300 ist zu 30 Prozent glasfaserverstärkt. Es gibt PEI-Varianten mit Kohlefaser.

PEI weist außerdem eine gute UV-Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit auf und ist von Natur aus schwer entflammbar. Es ist auch beständig gegen Alkohole, Säuren und Kohlenwasserstofflösungsmittel, löst sich jedoch in teilhalogenierten Lösungsmitteln. Die meisten PEI-Typen sind lebensmittelkonform (für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet).

Wann sollte man PEI als 3D-Druck-Filament verwenden?

PEI wird häufig für Getriebekomponenten, Ventilgehäuse, Sensor- und Thermostatgehäuse in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verwendet.

Was sind PEKK-Filamente?

PEKK ist ein weiteres Polymer aus der Familie der Polyaryletherketone (PEAK) und verfügt über außergewöhnlich gute mechanische, thermische und chemische Beständigkeitseigenschaften. Ein Grund, warum einige additive Fertigungsunternehmen PEKK anstelle von PEEK wählen, ist, dass es in der Regel einfacher zu drucken ist.

PEKK kann bei niedrigeren Temperaturen in 3D gedruckt werden als PEEK-basierte Filamente und benötigt keinen perfekt beheizten Bauraum (wie PEEK). Darüber hinaus punktet es mit ausgezeichneter Schichthaftung, was eine außergewöhnlich hohe Maßgenauigkeit und Z-Festigkeit zur Folge hat. Es handelt sich bei PEKK um ein weiteres Hochleistungspolymer für den 3D-Druck, das Metall- und Verbundteile in den unterschiedlichsten Branchen ersetzen kann – von der Luft- und Raumfahrt bis hin zur Automobilindustrie, Medizin- und Marinetechnik. Das Material ist beständig gegen nahezu alle organischen und anorganischen Chemikalien.

3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PEKK (Polyetherketonketon)

• Härte: Sehr hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Sehr hoch (einfacher als PEEK, aber dennoch anspruchsvoll)
• Drucktemperatur: 340–380 °C
• Druckbetttemperatur: 120–160 ℃
• Schrumpfung/Warping: Hoch (Gehäuse empfohlen)
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: Kann lebensmittelecht und biokompatibel sein – überprüfen Sie die Angaben des Herstellers

Mit PEKK gedruckte Teile können nach dem Druck hitzebehandelt (geglüht) werden, um die maximal möglichen mechanischen, thermischen und chemischen Materialeigenschaften zu erzielen. Die Farbe der gedruckten Teile ist transparent Gold und wird nach dem Glühen zu einem opaken Hellbraun.

Wann sollte man PEKK als 3D-Druck-Filament verwenden?

PEKK wird für Strukturkomponenten, Halterungen und Gehäuse verwendet, die extremen Temperaturen, mechanischer Beanspruchung und dem Kontakt mit Düsentreibstoffen oder Hydraulikflüssigkeiten standhalten müssen. Es wird aufgrund seines im Vergleich zu Metallen geringeren Gewichts und seiner Konformität mit strengen Luft- und Raumfahrtstandards, einschließlich Vorschriften zu Flammverhalten, Rauchentwicklung und Toxizität (FST), bevorzugt.

Was sind PEEK-Filamente?

PEEK gehört zur Polymer-Familie der Polyaryletherketone (PAEK) und erfreut sich wachsender Beliebtheit für Anwendungen in den Bereichen Militär, Pharmaindustrie, Petrochemie, Gesundheitswesen und Lebensmittelverpackung.

Es ist jedoch teuer und schwierig zu verarbeiten, weshalb sich sein Einsatz auf den industriellen Bereich beschränkt, wo mit speziellen Druckern gearbeitet wird. Das Gewicht von PEEK beträgt weniger als die Hälfte von Aluminium und ein Sechstel von Stahl. So stellt es einen hervorragenden Metallersatz für alle Teile dar, die in der Öl- und Gasindustrie und in der Luft- und Raumfahrt benötigt werden. Die Eigenschaften von PEEK können noch weiter verbessert werden, indem man es mit Verbundmaterialien kombiniert, z.B. mit Glas, Fasern, Graphit oder Carbonfasern verstärkt, um Schrumpfen entgegenzuwirken.

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3D-Druck-Filament-Eigenschaften: PEEK (Polyetheretherketon)

• Härte: Sehr hoch | Flexibilität: Mittel | Strapazierfähigkeit: Sehr hoch
• Schwierigkeitsgrad: Sehr hoch (Spezialdrucker erforderlich)
• Drucktemperatur: 360–400 °C
• Druckbetttemperatur: 120–160 ℃
• Schrumpfung/Warping: Sehr hoch (geschlossene beheizbare Kammer zwingend erforderlich)
• Löslich: Nein
• Lebensmittelecht: In der Regel biokompatibel und FDA-konform, aber bitte beim Hersteller erkundigen

PEEK wird auch für medizinische Implantate verwendet (da es vollständig biokompatibel und röntgentransparent ist), aber es gibt einen großen Unterschied zwischen industriellem und implantierbarem PEEK. Evonik bietet das einzige vollständig medizinisch zugelassene PEEK-Filament auf dem Markt an (Preis ca. 5.000 USD/kg).

PEEK ist äußerst widerstandsfähig gegenüber extremen Temperaturen bis zu 260  C sowie korrosiven Flüssigkeiten, Gasen und hohem Druck. Es kann wiederholt sterilisiert werden und behält dabei seine Dimensionsstabilität.

Wann sollte man PEEK als 3D-Druck-Filament verwenden?

PEEK wird häufig zum Drucken von leichten, hochfesten Bauteilen verwendet, die Hitze und Belastungen standhalten können, wie beispielsweise Halterungen, Rohrleitungen und Gehäuse. In der Automobilherstellung wird es in Teilen unter der Motorhaube verwendet, die Öl, Kraftstoffen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Es ersetzt Metallkomponenten, um Gewicht zu reduzieren, ohne die Lebensdauer zu beeinträchtigen.

Im medizinischen Bereich wird PEEK für maßgeschneiderte Implantate, chirurgische Instrumente und zahnmedizinische Anwendungen verwendet, da es biokompatibel und sterilisierbar ist. Es kann auf die spezifischen Bedürfnisse des Patienten zugeschnitten werden, während die strukturelle Integrität in klinischen Umgebungen erhalten bleibt. In der Elektronik eignet sich PEEK aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften und Verschleißfestigkeit ideal für Steckverbinder, Isolatoren und Komponenten, die in anspruchsvollen Umgebungen oder Hochspannungsbereichen eingesetzt werden.

Hersteller setzen PEEK auch bei der Fertigung von Werkzeugen, Vorrichtungen und Halterungen ein, die bei wiederholter Verwendung unter erhöhten Temperaturen ihre Dimensionsstabilität beibehalten müssen. Aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften ist PEEK die erste Wahl, wenn andere Filamente wie ABS, Nylon oder sogar Polycarbonat keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern würden. Allerdings erfordert das Drucken mit PEEK einen Hochtemperatur-3D-Drucker mit beheizbarer Kammer und einer speziellen Handhabung, wodurch seine Verwendung auf fortgeschrittene industrielle oder Forschungsumgebungen beschränkt ist.