Wer einen 3D-Drucker kauft, dem bieten sich plötzlich ungeahnte Möglichkeiten. Die Anwendungsgebiete von 3D-Druck könnten unterschiedlicher nicht sein. Da reicht die Spanne vom medizinisch-technischen Bereich bis hin zu kleinen Konsolen zur seichten Unterhaltung. Eines bindet das nützliche und das spaßige Ende der 3D-Druck-Welt jedoch auf Gedeih und Verderb aneinander: das Filament.
Das Filament ist das Material, das dafür sorgt, dass Sie immer weiter drucken können, und es wird in allen erdenklichen Farben, Formen und Fertigkeiten angeboten. Aber was ist eigentlich der Unterschied zwischen all diesen 3D-Drucker-Filamenten? Wann sollte man welches Filament nutzen?
Nachfolgend behandeln wir alle gewöhnlichen 3D-Drucker-Filamente wie PLA und PETG, sowie die robusteren, im Maschinenbau eingesetzten Materialien und auch die außergewöhnlichen Filamente (die manchmal auch als Exoten bezeichnet werden), mit denen Ihrer Kreativität kaum noch Grenzen gesetzt sind. Neben Filamenten wie Nylon, Polykarbonat, verstärkte Karbonfaser und Polypropylen sei auch nochmal auf besondere Mischungen hingewiesen, die über so außergewöhnliche Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit und Lumineszenz verfügen.
Mit einer solchen großen Auswahl an Materialien ist es so einfach wie nie zuvor, funktionelle, optisch ansprechende und ausgezeichnete Drucke zu erschaffen. Damit Sie das richtige 3D-Drucker-Filament für Sie finden, haben wir diese Kaufberatung zusammengestellt, in der wir Ihnen in drei Kategorien 28 Filamente vorstellen.
Standard-3D-Drucker-Filamente
Wir stellen hier die sechs beliebtesten 3D-Drucker-Filament-Arten vor. Diese zeichnen sich durch ihre guten Materialeigenschaften und einfache Handhabung aus.
PLA
Was ist PLA?
In der Welt des Hobby-3D-Drucks ist PLA (kurz für „polylactic acid“) das Nonplusultra. Gegenüber ABS, dem zweitbeliebtesten 3D-Drucker-Filament, hat es einige entscheidende Vorteile.
Eigenschaften des 3D-Drucker-Filament: PLA
- Festigkeit: Durchschnittlich | Flexibilität: Gering | Haltbarkeit: Durchschnittlich
- Schwierigkeitsgrad: Einfach
- Drucktemperatur: 180 – 230 °C
- Druckbett-Temperatur: 20 – 70° C (nicht notwendig)
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Minimal
- Löslich: Nein
- Lebensmittelecht: Beachten Sie die Herstellerangaben
Mehr Infos
PLA ist sehr einfach zu drucken. Es hat eine niedrigere Schmelztemperatur als ABS, es verzieht sich nicht so leicht beim Abkühlen und es braucht nicht unbedingt ein beheiztes Druckbett (auch wenn das nie schadet!). Ein weiterer Vorteil von PLA ist, dass es beim Drucken keinen unangenehmen Geruch abgibt (im Gegensatz zu ABS). Im Allgemeinen gilt es als geruchsneutrales Filament, aber viele haben berichtet, dass sie je nach PLA-Typ süßwarenähnliche Dämpfe wahrgenommen haben.
Ein weiterer positiver Aspekt, der für PLA spricht, ist die schier unerschöpfliche Vielfalt von Farben und Ausführungen. Wie Sie in der Kategorie für exotische Filamente sehen werden, wird bei vielen der Spezialfilamente PLA als Basismaterial eingesetzt, z.B. bei Filamenten, die leitfähig sind, die im Dunkeln leuchten oder einen Holz- bzw. Metallanteil haben.
Bis zu einem gewissen Grad ist PLA umweltfreundlicher als viele andere 3D-Drucker-Filamente. Es ist unter bestimmten, industriell erzeugten Bedingungen biologisch abbaubar. Sie können es aber nicht zu Hause kompostieren, weshalb wir uns schwer damit tun, das Material als „grün“ im echten Sinne anzupreisen. Trotzdem lässt sich der eine oder andere Grund dafür finden, dass PLA aus Umweltgesichtspunkten vielleicht besser ist als manch anderes Filament.
Wann ist PLA als 3D-Druck-Filament geeignet?
Da PLA sehr beliebt und vielseitig einsetzbar ist, sollte man besser fragen: Wann sollte man PLA nicht verwenden? Verglichen mit anderen 3D-Drucker-Filament-Arten ist PLA spröde, das heißt, es kann leicht brechen, wenn man das Bauteil biegt, dreht oder auf den Boden fallen lässt (etwa Smartphone-Hüllen, Verschleiß-Spielzeug und Werkzeuggriffe).
Für Bauteile, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist PLA ebenfalls ungeeignet, da es ab 60° weich wird. Für alle anderen Anwendungen ist PLA eine gute Wahl.
Gewöhnlich verwendet man es für Modelle, verschleißarmes Spielzeug, Prototypen und Behälter.
3D-Drucker-Filament aus PLA in aller Kürze
- Vorteile: Einfach zu drucken, in vielen Farben/Stilen erhältlich und biologisch abbaubar
- Nachteile: Spröde, schlechte mechanische Eigenschaften
ABS
Was ist ABS?
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) ist beim alltäglichen 3D-Druck nicht so beliebt wie PLA. Was jedoch seine Materialeigenschaften angeht, so ist ABS PLA tatsächlich moderat überlegen – auch wenn es schwieriger zu drucken ist, denn ohne beheiztes Druckbett und Druckbettkleber neigt es zu Materialverzug.
ABS wird üblicherweise im Spritzgussverfahren eingesetzt und findet sich in vielen industriell hergestellten Haushalts- und Gebrauchsgegenständen, wie z.B. in LEGO-Steinen und Fahrradhelmen.
Eigenschaften des 3D-Drucker-Filament: ABS
- Festigkeit: Hoch | Flexibilität: Medium | Haltbarkeit: Hoch
- Schwierigkeitsgrad: Medium
- Drucktemperatur: 210 – 250 °C
- Druckbett-Temperatur: 80 – 110 °C
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Erheblich
- Löslich: In Ester, Ketonen und Aceton
- Lebensmittelecht: Nein
Mehr Infos
3D-gedruckte Bauteile aus ABS, überzeugen mit Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit, man sollte aber auch bedenken, dass die Drucktemperaturen sehr hoch sein müssen und sich ABS beim Abkühlen leicht verzieht. Auch die Dämpfe können zum Problem werden. Man sollte mit einem beheizten Druckbett und in einem gut belüfteten Raum drucken.
Wann ist ABS als 3D-Drucker-Filament geeignet?
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. All diese Eigenschaften machen ABS zu einem Universal-Filament für fast alle Anwendungsgebiete. Nur für den Kontakt mit Lebensmitteln ist es nicht geeignet. Besonders gut ist es aber für Smartphone-Hüllen, Spielzeug, Werkzeuggriffe, PKW-Zierkomponenten und Gehäuse von Elektrogeräten.
3D-Drucker-Filament aus ABS in aller Kürze
- Vorteile: Hohe Stabilität, lange Haltbarkeit, Temperaturbeständigkeit
- Nachteile: Verzieht stark, entwickelt gefährliche Dämpfe, benötigt hohe Druckkopf-Temperatur
PETG (PET, PETT)
Was ist PETG?
Polyethylenterephthalat (PET) ist der beliebteste Kunststoff der Welt. Jeder kennt ihn, weil er standardmäßig für Recycling-Wasserflaschen verwendet wird. PET kommt aber auch in Textilfasern oder Lebensmittelbehältern vor. Während „rohes“ PET nur selten im 3D-Druck verwendet wird, ist seine Variante PETG ein immer beliebteres Filament für 3D-Drucker.
3D-Druck-Filament Eigenschaften: PETG (PET, PETT)
- Festigkeit: Hoch | Flexibilität: Medium |Haltbarkeit: Hoch
- Schwierigkeitsgrad: Niedrig
- Drucktemperatur: 220 – 250 °C
- Druckbett-Temperatur: 50 – 75 °C
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Minimal
- Löslich: Nein
- Lebensmittelecht: Beachten Sie die Herstellerangaben
Mehr Infos
Während PET selten im 3D-Druck verwendet wird, ist PETG ein beliebtes 3D-Druck-Filament. Das G steht für „glycol-modifiziert” und sorgt dafür, dass das Filament klarer, weniger brüchig und besser für den 3D-Druck geeignet ist als die Basisform. PETG wird oft als guter Mittelweg zwischen ABS und PLA betrachtet, da es flexibler und haltbarer ist als PLA, aber einfacher zu drucken als ABS.
Polyethylen-CoTrimethylen-Terephthalat (PETT) ist eine weitere PET-Variante. Es ist etwas härter als PETG und wird vor allem wegen seiner Transparenz geschätzt.
Drei Dinge sollte jeder 3D-Druck-Begeisterte über PETG wissen:
- PETG ist „hygroskopisch“, was bedeutet, dass es die Luftfeuchtigkeit absorbiert. Dies 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 nach dem Extrudieren sehr klebrig, weshalb es sich nicht gut eignet für Drucke mit Stützkonstruktionen (Mehrfachextrusion unterschiedlicher Filamente). Auch wenn diese Klebrigkeit von Vorteil für die Stabilität zwischen den Druckschichten ist, muss man sehr gut auf das Druckbett aufpassen.
- Auch wenn PETG nicht besonders brüchig ist, erleidet es viel schneller sichtbare Kratzer als ABS.
Wann ist PETG als 3D-Drucker-Filament geeignet?
PETG ist ein guter Allrounder, zeichnet sich aber vor allem durch seine Flexibilität, Festigkeit, sowie Temperaturbeständigkeit und Belastbarkeit aus. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen 3D-Drucker-Filament für Gegenstände, wie etwa mechanische Bauteile, Druckerteile oder Protektoren.
3D-Drucker-Filament aus PETG in aller Kürze
- Vorteile: Flexibel, haltbar und leicht zu drucken
- Nachteile: Absorbiert Feuchtigkeit, Oberfläche zerkratzt schnell
TPE, TPU, TPC (Flexible)
Was ist TPE?
Wie der Name schon andeutet, sind Thermoplastische Elastomere (TPE) Kunststoffe mit gummiartigen Eigenschaften, die sowohl flexibel als auch haltbar sind. Man findet TPEs sehr häufig in Automobilteilen, Haushaltsgeräten und Sanitärartikeln.
Eigenschaften des 3D-Drucker-Filament: TPE, TPU, TPC (Flexible)
- Festigkeit: Medium | Flexibilität: Sehr hoch | Haltbarkeit: Sehr hoch
- Schwierigkeitsgrad: Medium (TPE, TPC); Niedrig (TPU)
- Drucktemperatur: 210 – 230 °C
- Druckbett-Temperatur: 30 – 60 °C (nicht notwendig)
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Minimal
- Löslich: Nein
- Lebensmittelecht: Nein
Mehr Infos
Es gibt sehr viele unterschiedliche Arten von thermoplastischen Elastomeren, die chemisch unterschiedlich zusammengesetzt sind. TPEs sind weiche und dehnbare Materialen, die Erschütterungen gut aushalten können und in diesem Bereich sowohl ABS als auch PLA stark überlegen sind. Andererseits ist das 3D-drucken mit ihnen nicht leicht, da TPE bei der Extrusion klebrig und flexibel ist.
Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist eine Sorte von TPE, die etwas steifer ist und auch als 3D-Drucker-Filament verwendet werden kann. Es lässt sich einfacher damit drucken und ist es etwas haltbarer. Es behält selbst bei Kälte seine elastischen Eigenschaften.
Thermoplastische Copolyester-Elastomere (TPC) sind eine andere Variante von TPE, die als 3D-Drucker-Filament nicht so verbreitet sind wie TPU. Der Hauptvorteil von TPC ist die höhere Resistenz gegenüber Chemikalien, UV-Strahlung und Hitze (bis zu 150°C).
Wann sind TPE-, TPU- und TPC als 3D-Drucker-Filament geeignet?
Wenn das Objekt dehnbar oder flexibel sein soll, sind TPE und TPU die richtigen 3D-Drucker-Filamente. TPE bzw. TPU sind besonders geeignet für Bauteile, die einer hohen Belastung ausgesetzt sind und sich schnell abnutzen. Sie sind geeignet für die Herstellung von Spielzeug, Hüllen oder Armbändern. TPC kann für gleiche Zwecke genutzt werden, eignet sich aber besonders für Gegenstände, die der Witterung und anderen extremeren Belastungen ausgesetzt sind. 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.
3D-Drucker-Filamente aus TPE, TPU und TPC in aller Kürze
- Vorteile: Hoch flexibel, perfekt für biegsame und kompressible Teile
- Nachteile: Schwer zu drucken, kontrollierte Filamentzufuhr und langsames Drucken erforderlich
Nylon (PA)
Was ist Nylon?
Nylon, auch bekannt als Polyamid (PA), gehört zur beliebten Familie der synthetischen Polymere und kommt bei vielen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Es ist das Material der Wahl beim 3D-Druck im Pulverbettverfahren. Als 3D-Drucker-Filament erfüllt es alle wichtigen Anforderungen in puncto Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit mit Bravour.
Eigenschaften des 3D-Drucker-Filament: Nylon
- Festigkeit: Sehr hoch | Flexibilität: Hoch | Haltbarkeit: Hoch
- Schwierigkeitsgrad: Medium
- Drucktemperatur: 240 – 260 °C
- Druckbett-Temperatur: 70 – 100 °C
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Erheblich
- Löslich: Nein
- Lebensmittelecht: Beachten Sie die Herstellerangaben
Mehr Infos
Ein Vorteil von Nylon ist, dass es sich färben lässt, und zwar sowohl vor als auch nach dem Druckprozess. Der Nachteil ist, dass Nylon wie PETG hygroskopisch ist, d.h. es nimmt Feuchtigkeit auf. Daher sollten Sie es an einem kühlen, trockenen Ort lagern, damit das Filament in einem optimalen Zustand bleibt und die Druckqualität verbessert wird.
Wann ist Nylon als 3D-Drucker-Filament geeignet?
Von den Vorteilen dieses Filaments profitieren alle, die Bauteile mit hoher Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit herstellen möchten. Nylon ist daher besonders geeignet für Werkzeuge, Funktionsmodelle und mechanischen Bauteile wie z.B. Scharniere, Schnallen und Verzahnungen.
3D-Drucker-Filament aus Nylon in aller Kürze
- Vorteile: Hohe Stabilität und Flexibilität, große Haltbarkeit
- Nachteile: Allgemein teuer, absorbiert Feuchtigkeit, hohe Druckkopf- und Druckbett-Temperaturen erforderlich
Polycarbonat (PC)
Was ist Polycarbonat (PC)?
Polycarbonat (PC) ist nicht nur eines der stärksten 3D-Drucker-Filamente auf dieser Liste, sondern es ist auch extrem haltbar und widersteht sowohl physischen Einflüssen als auch Hitze – es hält Temperaturen von bis zu 110 °C stand. Außerdem ist es von Natur aus durchsichtig, weswegen es häufig bei kommerziellen Gegenständen wie schussicherem Glas, Tauchermasken und elektronischen Bildschirmen zum Einsatz kommt.
Eigenschaften des 3D-Drucker-Filament: Polycarbonat (PC)
- Festigkeit: Sehr hoch | Flexibilität: Medium | Haltbarkeit: Sehr hoch
- Schwierigkeitsgrad: Medium
- Drucktemperatur: 270 – 310 °C
- Druckbett-Temperatur: 90 – 110 °C
- Schrumpf- und Verzugsverhalten: Erheblich
- Löslich: Nein
- Lebensmittelecht: Nein
Mehr Infos
PC hat entscheidende Vorteile gegenüber Acryl- oder Plexiglas, auch wenn die Anwendungsmöglichkeiten ähnlich sind. Denn die anderen beiden Materialien können im Ernstfall, zersplittern oder brechen. PC dagegen, ist einigermaßen flexibel (allerdings nicht so dehnbar wie Nylon) und biegsam bevor es sich verformt.
PC 3D-Drucker Filament ist hygroskopisch und nimmt Wasser aus der Luft auf. Daher sollten Sie es an einem kühlen, trockenen Ort lagern, um eine bessere Druckqualität zu gewährleisten.
Wann ist PC als 3D-Drucker-Filament geeignet?
Wegen seiner physikalischen Eigenschaften ist PC als 3D-Drucker-Filament besonders für Bauteile geeignet, die ihre Festigkeit, Härte und Form bei hohen Temperaturen beibehalten sollen. Also besonders für elektrische, und mechanische Bauteile sowie und Automobilbauteile. Da das Material durchsichtig ist, eignet es sich besonders für Bildschirme und die Anwendung im Beleuchtungsbereich.
3D-Drucker-Filament aus Polycarbonat (PC) in aller Kürze
- Vorteile: Extrem hohe Stabilität, Hitzebeständigkeit und Schlagfestigkeit
- Nachteile: Absorbiert Feuchtigkeit, erfordert sehr hohe Drucktemperatur
Exotische 3D-Drucker-Filamente
Nachdem wir den sechs wichtigsten 3D-Drucker-Filamenten ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt haben, kommen wir nun zu den Spezial-Filamenten, die auch als exotisch bezeichnet werden.
Was macht ein 3D-Drucker-Material exotisch? Nun, während es bislang nur um die physikalischen Eigenschaften ging, dreht sich bei den exotischen Filamenten alles um ästhetische und andere besondere Eigenschaften der Materialien.
Aus diesem Grund, werden diese Materialen vor allem für Kunst- oder Spaß-Objekte verwendet. Mit anderen Worten: Hier kommt die Fun-Kategorie!
Mit Holz gefüllte Filamente
Was sind Holz gefüllte Filamente?
Würden Sie gerne Modelle drucken, die wie Holz aussehen und sich auch so anfühlen? Nun, das ist kein Problem! Natürlich handelt es sich hierbei nicht um ein Filament aus Holz, das würde sich für den 3D-Druck einfach nicht eignen. Mit Holz gefülltes 3D-Drucker-Filament ist in der Regel ein mit Holzfasern versetztes PLA.
Mehr Infos
Es gibt inzwischen eine ganze Menge 3D-Drucker-Filamente aus Holz/PLA. Unter ihnen findet man Holzarten wie Pinie, Birke, Zeder und Weide, aber auch ungewöhnliche Holzarten wie Bambus, Kirsche, Ebenholz, Kokosnuss, Korkeiche und Olive.
Einen kleinen Nachteil haben 3D-Drucker-Filamente mit Holz leider. Die damit erzeugten Objekte haben keine besonders hohe Festigkeit oder Flexibilität. Aber schließlich geht es um die Optik und eine angenehme Haptik, die durch Nachschleifen erreicht wird.
Seien Sie vorsichtig mit der Temperatur, mit der Sie Holz drucken, denn zu viel Hitze kann zu einem fast verbrannten oder karamellisierten Aussehen führen. 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.
Wann ist Holzfilament geeignet?
Holzfilament eignet sich für Gegenstände mit Holzoptik, die man auf den Schreibtisch oder ins Regal stellen kann. Man kann damit Schalen, Figuren und Trophäen drucken. Eine besonders kreative Anwendungsmöglichkeit sind maßstabsgetreue Modelle, wie sie in der Architektur verwendet werden.
3D-Drucker-Filament aus Holz in aller Kürze
- Vorteile: Besonders ästhetisches Design, ideal für visuelle Modelle
- Nachteile: Schlechte mechanische Eigenschaften, abrasive Wirkung auf Druckkopf
Mit Metall gefüllte Filamente
Was sind Metall gefüllte Filamente?
Wer nicht so auf Holzoptik steht, ist vielleicht bei den Metall-Filamenten richtig. Wie Holz-Filament besteht Metall-Filament nicht wirklich aus reinem Metall. Es ist eine Mischung aus Metallpulver und PLA oder ABS. Optik und Haptik eines mit Metall-Filament gedruckten Objekts sind aber sehr überzeugend.
Auch das Gewicht vermittelt die Illusion von Metall, da das PLA oder ABS bei Metall-Filamenten dichter ist und der Metallstaub zusätzlich für Gewicht sorgt.
Mehr Infos
Bronze, Messing, Kupfer, Aluminium und Edelstahl sind nur einige der im Handel erhältlichen Arten von mit Metall gefüllten 3D-Drucker-Filamenten. Wenn Sie einen bestimmten Look erzielen möchten, scheuen Sie sich 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.
In den 3D-Drucker-Filamenten handelsüblicher Hersteller ist das Verhältnis von Metallstaub zu ABS oder PLA ungefähr 50:50. Es gibt aber auch einige Anbieter, deren Filamente bis zu 85 % Metall enthalten.
Wann ist Metall-Filament geeignet?
Mit Metall gefüllte Filamente haben vor allem ästhetische als auch funktionale Anwendungsgebiete. Beispielsweise können Figuren, Modelle, Spielzeuge und Münzen großartig aussehen, wenn sie mit Metallfilamenten 3D-gedruckt werden. Solange sie nicht allzu großen Belastungen ausgesetzt werden, können mit Metall gefüllte 3D-Drucker-Filamente auch dafür verwendet werden, praktische Teile wie Werkzeuge, Gitter oder Veredelungskomponenten herzustellen.
3D-Drucker-Filament aus Metall in aller Kürze
- Vorteile: Metallic-Effekt, perfekt für ästhetische als auch funktionale Modelleigenschaften
- Nachteile: Schwierig zu drucken, hochgradig abrasive Wirkung auf Druckkopf
Umweltfreundliches Filament
Was sind umweltfreundliche Filamente?
Umweltfreundliches 3D-Drucker-Filament fällt in eine eigene, besondere Kategorie, da dessen wichtigste Besonderheit nicht durch seine physikalischen Eigenschaften charakterisiert wird. Wie die meisten Hobbyisten sicher bestätigen können, sind fehlgeschlagene Drucke und verschwendetes Material beim 3D-Druck unvermeidbar. Das bedeutet, dass eine Menge Kunststoff weggeschmissen werden muss.
Obwohl die meisten PLA-Kunststoffe industriell biologisch abbaubar sind, werden sie häufig nicht von Recyclinghöfen und Kompostierungsanlagen akzeptiert, was dazu führt, dass noch mehr Kunststoff auf den Mülldeponien landet.Filamente, die als „umweltfreundlich“ bezeichnet werden (auch wenn das immer ein sehr objektives Label ist), versuchen, die Umweltauswirkungen, die Kunststoffabfälle auf unseren Planeten haben, durch verschiedene Ansätze zu negieren.
Mehr Infos
Es gibt im Prinzip zwei Bereiche, in denen Hersteller von 3D-Drucker-Filamenten ihre Produkte umweltfreundlicher machen können: bei der Materialbeschaffung und bei der Verpackung.
Bei der Materialbeschaffung wiederum gibt es zwei Methoden, um das Filament umweltfreundlicher zu machen: Die am häufigsten verwendete Methode ist die Nutzung von recycelten Materialien. Hierbei werden Filamente durch das Recycling von sauberen Produktionsabfällen hergestellt. Die andere Methode besteht darin, problematische Materialien wie natürliche Abfälle oder manchmal störende Materialien wie Algen zu nutzen, um damit typische Ausgangsmaterialien zu ersetzen.
Der zweite Bereich ist ziemlich selbsterklärend. Die Hersteller machen ihre Produkte etwas umweltfreundlicher, indem sie biologisch abbaubares Verpackungsmaterial wie Karton nutzen oder die Umweltauswirkungen der Produktion kompensieren. Für jede verkaufte Spule von PolyTerra wird laut dem Hersteller Polymaker ein Baum gepflanzt, um die CO2-Emissionen auszugleichen.
Wann ist umweltfreundliches Filament als 3D-Druck-Filament geeignet?
Obwohl umweltfreundliche Filamente ihre primäre Daseinsberechtigung ja im Umweltschutz haben, ist dieses 3D-Druck-Material oftmals von hoher Qualität und kann somit auch für den Druck von Teilen mit sinnvollen Materialeigenschaften genutzt werden. Und das Beste daran: Es kann quasi jeder Filamentart umweltfreundlich sein, Sie stehen also hierbei eine große Auswahl zur Verfügung. Allerdings neigen recycelte Materialien zu höheren Durchmessertoleranzen.
Umweltfreundliches 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Geringere Umweltauswirkung
- Nachteile: Höherer Toleranzen bei der Herstellung
Elektrisch leitfähig
Was sind elektrisch leitfähige Filamente?
Bei all der Auswahl an extrem belastbaren, elastischen oder haltbaren 3D-Drucker-Filamenten wirkt es manchmal so, als ob es im 3D-Druck nur darum ginge, entweder ästhetisch ansprechende oder mechanisch belastbare Teile herzustellen. Eine Internetsuche nach elektrisch leitfähigem (Englisch: „conductive”) 3D-Drucker-Filament belehrt einen jedoch eines Besseren.
Mehr Infos
Durch den Zusatz von elektrisch leitfähigen Carbonpartikeln zu PLA und ABS, ist es ein Kinderspiel phantasievolle Schaltkreise mit Niederspannung zu bauen. Man muss nur ein Conductive-3D-Filament mit einem gewöhnlichen PLA oder ABS Filament koppeln und kann losdrucken.
Wann ist elektrisch leitfähiges 3D-Drucker-Filament geeignet?
Elektrisch leitfähiges 3D-Drucker-Filament unterstützt lediglich Stromkreise mit Niederspannung, hierbei sind der Phantasie jedoch keine Grenzen gesetzt. Man kann Schaltbords mit LEDs, Sensoren oder auch Raspberry Pis koppeln. Oder man baut Spiele-Controller, digitale Keyboards oder Trackpads, wofür es auf den diversen Maker-Seiten schon einige beispielhafte Projekte gibt.
Elektrisch leitfähiges 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Ideal für Elektroprojekte
- Nachteile: Begrenzte Auswahlmöglichkeiten
Fluoreszierende Filamente
Was sind fluoreszierende Filamente?
Wie ihr Name suggeriert, leuchten fluoreszierende oder auch Glow-in-the-Dark-Filamente im Dunkeln. Druckt man beispielsweise kleine Gespenster mit diesem Filament (wie auf dem Foto gezeigt), leuchten diese wunderbar schaurig grün im Dunkeln.
Es gibt aber natürlich nicht nur Grün als Farbe, der Trick mit der Phosphoreszenz funktioniert genauso mit Blau, Rot, Pink, Gelb oder Orange. Doch Grün scheint die beliebteste Farbe zu sein und kommt dem klassischen schaurig-schönen Glow am nächsten.
Mehr Infos
Nachtleuchtendes 3D-Drucker-Filament ist eine Mischung aus phosphoreszierenden Materialen und PLA oder ABS. Es absorbiert Photonen (winzige Lichtpartikel), die später wieder emittiert werden. Deshalb leuchten die Objekte auch erst, nachdem sie im Licht waren. Sie müssen die Energie speichern, bevor sie sie abgeben können. Glow-in-the-Dark-Filament haben tendenziell eine abrasive Wirkung auf die üblichen Druckerdüsen aus Messing. Wenn Sie dieses Filament also sehr viel einsetzen, werden Sie feststellen, dass Ihre Düse mit der Zeit mit Abnutzungserscheinungen zu kämpfen hat.
Um das beste Ergebnis zu erzielen, sollte man sehr massive Objekte mit sehr geringer Aushöhlung drucken. Je dicker die Wände, desto stärker das Leuchten!
Wann ist fluoreszierendes 3D-Drucker-Filament geeignet?
Nachdem das schaurige, grünliche Leuchten der kleinen Gespenster schon beschrieben wurde, ist es fast unnötig darauf hinzuweisen, dass Nachtleucht-Filament extrem gut zu Halloween passt. Egal ob Gespenster oder Kürbislaternen oder Fensterdekorationen, der Kreativität ist keine Grenzen gesetzt. Andere Beispiele dafür, wo diese Filamente wirklich glänzen – äh, leuchten – sind Wearables (wie Schmuck), Spielzeug und Figuren.
Fluoreszierendes 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Beeindruckende Optik (hey, es leuchtet im Dunkeln!)
- Nachteile: eingeschränkte mechanische Eigenschaften, abrasive Wirkung auf Messing-Extruderdüsen
Magnetisch
Was sind magnetische Filamente?
Sind elektrisch leitfähige und metallene Filamente noch nicht exotisch genug? Wie wär’s mit einem magnetischen Bauteil? Magnetische 3D-Drucker-Filamente basieren auf PLA oder ABS und enthalten Eisenstaub, was für die magnetische Eigenschaft sorgt und den Objekten außerdem eine interessante metallische Optik verleiht.
Mehr Infos
Der Name dieser Filamente ist etwas irreführend, denn mit magnetisch ist lediglich ferromagnetisch gemeint. Das bedeutet, dass dieses Material von magnetischen Feldern angezogen wird, nicht jedoch selbst ein magnetisches Feld erzeugt. Mit magnetischem Filament gedruckte Objekte haften zwar an Magneten, sind aber selbst keine Magnete.
Wann ist magnetisches 3D-Drucker-Filament geeignet?
Magnetisches 3D-Drucker-Filament ist immer dann geeignet, wenn man Dinge herstellt, die an Magneten kleben sollen. Ornamente und Figuren (vor allem für den Kühlschrank) sind die häufigsten Beispiele, aber man kann genauso gut Spielzeug oder Werkzeug damit herstellen.
Magnetisches 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Haftet an Magneten, optisch ansprechend
- Nachteile: Teuer
Farbwechselnd
Was sind farbwechselnde Filamente?
Erinnert sich noch jemand an die 80er Jahre T-Shirts, die ihre Farbe je nach Körpertemperatur verändert haben? Oder an „Stimmungsringe”? Farbwechselndes 3D-Drucker-Filament (Englisch: Color-Changing) folgt der selben Technik, denn es hängt von der Temperatur ab, welche Farbe gerade zu sehen ist.
Mehr Infos
Normalerweise können diese Filamente zwischen zwei Farben wechseln, etwa von Lila zu Rosa, von Gelb zu Rot oder von Blau zu Grün.
Wie viele andere exotische 3D-Drucker-Filamente basiert farbwechselndes 3D-Drucker-Filament auf PLA oder ABS.
Wann ist farbwechselndes 3D-Drucker-Filament geeignet?
Da es keine besonderen physikalischen, taktilen oder funktionalen Eigenschaften hat, ist farbwechselndes 3D-Drucker-Filament nur wegen seiner Optik interessant. Man kann es für alle Druckprojekte verwenden, die man sonst auch mit ABS oder PLA durchführen würde. Hiermit erreicht man aber eben eine besondere Ästhetik. Es ist interessant für Smartphone-Hüllen, Ringe und Armreifen, Spielzeuge und Behälter.
Farbwechselndes 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Ästhetisch ansprechend, reagiert auf Wärme und andere Umgebungsfaktoren
- Nachteile: Begrenzte mechanische Eigenschaften
Dichromatisch
Was sind dichromatische Filamente?
Dichromatisches 3D-Drucker-Filament wird auch als „Zwei-Farben-Filament“ bezeichnet, da es aus zwei Farbensträngen besteht. Somit haben Sie beim Druck damit immer ein mehrfarbiges Modell. Dies sorgt für ein interessantes Druckergebnis, das aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet scheinbar die Farbe wechselt.
Mehr Infos
Dichromatisches Filament ist üblicherweise PLA und besteht aus durchgängig nur zwei Farbsträngen, wodurch bei der Extrusion ein gleichmäßiges Farbbild entsteht.
Der Effekt, der durch die Verwendung von dichromatischem Filament entsteht, ist mit herkömmlichen Filament einfach nicht zu erzeugen. Es würde ein kompliziertes Setup erfordern, um einen ähnlichen Effekt wie die betrachtungsbasierten Unterschiede zu erzielen, die ein dichromatisches Filament bietet; die Filamente müssten mit so etwas wie einer MMU gewechselt werden. Ein dichromatisches Filament erzeugt diesen Effekt problemlos bei jedem Modell.
Wann ist dichromatisches Filament als 3D-Druck-Filament geeignet?
Wie andere farbspezifische Varianten von Basismaterialien auch erfüllt dichromatisches Filament lediglich ästhetische Zwecke. Es gibt bei den dichromatischen Filamenten keine weiteren besonderen Eigenschaften, die nicht auch bei Standardfilamenten zu finden wären. Sie sollten mit diesem Material vor allem Modelle drucken, die aus mehreren Perspektiven betrachtet werden können.
Dichromatisches 3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Ästhetisch ansprechender, einzigartiger Effekt, der sich je nach Blickwinkel ändert
- Nachteile: Begrenzte mechanische Eigenschaften
Keramik/Ton
Was sind Ton- oder Keramikfilamente?
Wie dieser Artikel zeigt, dominieren Kunststoffmaterialien ganz klar den 3D-Druck-Markt. Wir haben aber auch mal über den (Plastik)tellerrand geblickt und präsentieren ein weiteres interessantes Material: Ton. Dieses Material besitzt die Merkmale der irdenen Beschaffenheit und besteht aus einer Mischung aus Ton und Polymer.
Mehr Infos
Es gibt nicht viele Unternehmen, die Ton-/Steingut-basierte Materialien anbieten. Der Einsatzbereich von Filamenten, die Ton enthalten (von den Herstellern auch oft als Keramik bezeichnet), liegt auf der Hand: Keramikimitat, das teilweise mit höchster Hitzebeständigkeit punktet.
Was diese Filamente gemeinsam haben, ist ihre Brüchigkeit. Man muss also äußerst vorsichtig drucken.
Das Filament LAYCeramic von Lay ist ein Beispiel für Keramik-Filament, das die wohl authentischsten Ergebnisse erzielt. Das gedruckte Modell kann anschließend gebrannt werden. Dabei verflüchtigt sich das Polymer, das das Material zuvor zusammengehalten hat. Der Ton härtet nun selbst aus, schrumpft meist ein bisschen, sieht aber aus wie täuschend echte Töpferei. Jetzt kann glasiert und verziert werden. Ohne die Polymer-Komponente erreicht das hergestellte Teil eine Hitzebeständigkeit, wie sie nur Keramik aufweist, mit der andere 3D-Druckmaterialien nicht mithalten können.
Wann ist Ton/Keramik-Filament geeignet?
Wenn Sie ein Objekt bauen wollen, das handgearbeitet aussieht, aber beliebig oft reproduzierbar sein soll. Alternativ können aber auch spezielle Marken wie LAYceramic genutzt werden, um nach dem Brennen eine Temperaturbeständigkeit zu erreichen, die die von Standardfilamenten weit übertrifft.
3D-Drucker-Filament aus Ton/Keramik in aller Kürze
- Vorteile: Bietet tonähnliche Eigenschaften, einschließlich Temperaturbeständigkeit, kann in einem Ofen gebrannt werden.
- Nachteile: Teile schrumpfen nach dem Brennen und das Filament ist sehr teuer.
3D-Drucker-Filamente für Profis
Es gibt zwei Gründe, warum wir die folgenden Filamente „professionell” nennen:
Erstens sind sie seltener im Heim-3D-Druck-Bereich als die bereits vorgestellten Filament-Arten. Sie werden vor allem in der Industrie verwendet oder von echten Cracks in Sachen Heim-3D-Druck.
Zweitens haben die folgenden Filamente spezielle funktionale Eigenschaften, etwa weil sie als Stützmaterial dienen oder zur Säuberung des Extruders eingesetzt werden.
Das bedeutet jedoch nicht, dass man sie nicht auch im Hobby-Bereich nutzen könnte. Die folgenden Filamente können sehr nützlich sein und sind für spezielle Druckprojekte die passende Alternative zu den klassischen 3D-Drucker-Materialien. Sie drucken ähnlich wie andere Materialien, benötigen jedoch manchmal mehr Aufmerksamkeit, was die Druckeinstellungen und das Equipment angeht. Manchmal benötigt man z.B. ein Hotend, das höhere Temperaturen schafft.
Carbon-Faser
Was sind Carbon-Filamente?
Wenn 3D-Drucker-Filamente wie PLA, ABS und typischerweise Nylon mit Carbonfaser verstärkt werden, ist das Resultat ein extrem steifes und festes Material, das relativ leicht ist. Damit hergestellte Objekte sind funktional einsetzbar und zeichnen sich durch ihre hohe Strukturstärke und Resistenz gegen Umwelteinflüsse aus.
Mehr Infos
Der Nachteil ist die verstärkte Abnutzung des Druckkopfes, besonders wenn der Extruder aus einem weichen Metall wie Messing ist. Schon nach einer Druckmenge von 500 Gramm ist die Abnutzung am vergrößerten Durchmesser des Druckkopfes ersichtlich. Wenn Sie Ihren Druckkopf nicht ständig austauschen wollen, sollten Sie einen Extruder speziell für solche Materialien anschaffen. Diese Spezial-Extruder sind aus einem härteren Metall und somit länger haltbar.
Wann ist Carbon-Faser als 3D-Drucker-Filament geeignet?
Dank der strukturellen Festigkeit und geringen Dichte, ist Carbon prima geeignet für mechanische Teile und Karosserie-Komponenten. Wenn man beispielsweise an einem Modellauto oder Modellflugzeug baut, ist Carbonfaser das perfekte 3D-Drucker-Filament.
3D-Drucker-Filament aus Carbonfaser in aller Kürze
- Vorteile: Stabiles Material mit geringem Gewicht, ideal für funktionale Anwendungen
- Nachteile: Verursacht Verschleiß des Druckkopfs
Glasfaser
Was sind Glasfaserfilamente?
Mit Glasfaser gefülltes Filament besteht üblicherweise aus Nylon, das mit kleinen Glasfasern verstärkt ist, genau wie das oben beschriebene Karbonfaserfilament. Mit Glasfaser verstärkte Materialien haben üblicherweise eine hohe Schlag- und Temperaturbeständigkeit sowie eine Zugfestigkeit, die es ihnen ermöglicht, großen Energiemengen standzuhalten und gleichzeitig ihre Form und strukturelle Integrität beizubehalten.
Mehr Infos
Da das zugrundeliegende Thermoplast bei Glasfaserfilamenten Nylon ist, benötigt es (wenig überraschend) eine ähnliche Temperatur wie Nylon. Die Temperatur, die das Hotend erreichen muss, kann von Marke zu Marke abweichen, liegt jedoch üblicherweise bei mindestens 250 °C. Daher empfiehlt sich eine abriebfeste Extruderdüse aus Edelstahl. Für beste Ergebnisse sollte Glasfaserfilament trocken gelagert und vor der Verwendung aufgewärmt werden (auch hier werden die Voraussetzungen für den Umgang und den Druck mit dem Filament üblicherweise durch den zu Grunde liegenden Thermokunststoff bestimmt).
Wann ist 3D-Drucker-Filament aus Glasfaser geeignet?
Dieses robuste Filament eignet sich für viele mechanische Komponenten, für die eine hohe Festigkeit und strukturelle Stärke benötigt werden. Wenn Ihre Teile hitze- und kratzfest sein sollen, sollten Sie eventuell auch auf Glasfaser setzen.
3D-Drucker-Filament aus Glasfaser in aller Kürze
- Vorteile: Robustes und haltbares Material, ideal für mechanische Anwendungen
- Nachteile: Verursacht Verschleiß des 3D-Druckkopfs, Schichten haften eventuell nicht ordentlich aneinander
Metall
Was sind Metallfilamente?
Professionelles Metallfilament besteht aus einem hohen Anteil an Metallpulver sowie Bindemitteln. So ensteht ein 3D-druckbares Filament, das zu enorm dichten Metallteilen gesintert werden kann. Nach dem Drucken findet das Debinding und das Sintern statt, um das Bindemittel zu entfernen und das finale Teil aus Vollmetall hervorzubringen. Von den industrietauglichen Metallfilamenten, die mittlerweile auch am Desktop-3D-Drucker genutzt werden können, sind derzeit einige Varianten erhältlich, darunter 316L-Edelstahl, Werkzeugstahl, Inconel, Kupfer und Aluminium.
Diese Filamente können mit den meisten FDM-3D-Druckern verwendet werden, vorausgesetzt dass sie über eine abriebfeste und großkalibrige Extruderdüse verfügen. Außerdem ist es von Vorteil, wenn der Drucker über eine beheizte Druckkammer und ein stark beheizbares Druckbett verfügt.
Mehr Infos
Nach dem Druck spricht man von den Erzeugnissen als „Grünteile“. Damit diese Grünteile fehlerfrei gesintert werden können, wird im Debinding die Polymermatrix entfernt, wodurch die Teile zu „Braunteilen“ werden. In diesem Zustand weisen die Teile durchgehend offenporige Kanäle auf. Teile, die für dieses Verfahren nicht geeignet sind, können sich verziehen oder unter ihrem Eigengewicht sogar zusammenfallen.
Im dritten und letzten Schritt werden die Braunteile dann gesintert und zu Metallteilen. 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 % (genaue Angaben dazu befinden sich im Datenblatt des jeweiligen Filaments).
Wann ist Metall-3D-Drucker-Filament geeignet?
Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit eignen sich Metallfilamente ideal für die Herstellung von Teilen wie Armaturen, Befestigungselemente, Werkzeuge sowie Funktions- und Endverbrauchsteile.
Metall-3D-Ducker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Eine einzigartige Art von Verbundfilament, das bei korrekter Nutzung starke, chemikalienbeständige und robuste Metallteile erzeugen kann
- Nachteile: Ein anspruchsvoller Prozess, der viel mehr Aufmerksamkeit für Details und das Design erfordert als bei einem gewöhnlichen Desktop-3D-Druck
HIPS
Was ist HIPS?
Das Copolymer HIPS (Englisch: „High Impact Polysteryne”) verbindet die Festigkeit von Polystyren mit der Elastizität von Gummi. Es wird als Schutzmaterial im Containerversand und bei Verpackungen, etwa bei CD-Hüllen, eingesetzt.
In der Welt des 3D-Drucks spielt HIPS eine andere Rolle. Da 3D-Drucke komplexe Formen nicht einfach in der Luft drucken können, benötigt man für den eigentlichen Druck unterliegende Stützmaterialien, die später wieder abgenommen werden. Ein solches ideales Stützmaterial ist HIPS.
Mehr Infos
Für den Doppelextrusionsdruck mit HIPS drehen Sie einfach die Stützen bis zum Anschlag auf und füllen alle Lücken in Ihrem Entwurf mit HIPS 3D-Druckerfilament. Wenn Sie den fertigen Druck in Limonene eintauchen, löst sich das HIPS auf und Ihr Endprodukt bleibt zurück.
Man sollte HIPS nur mit ABS verwenden, da andere 3D-Drucker-Filamente durch Limonene beschädigt werden können. HIPS und ABS passen auch deshalb gut zusammen, da sie die gleiche Festigkeit, Stabilität und Drucktemperatur haben.
Durch seine guten Eigenschaften kann HIPS auch allein als Druckmaterial eingesetzt werden. Die Schlagzähigkeit ist besser als bei ABS oder PLA, das Material wellt sich weniger beim Drucken als ABS und es lässt sich gut kleben, schleifen oder bemalen.
Wann ist HIPS-Filament geeignet?
HIPS-Filament hat ähnliche Eigenschaften wie ABS, es ist also ein guter Allrounder, der sich für alle Modelle anbietet, die relativ verschleißarm sein müssen oder die sich gut finishen lassen sollen.
3D-Drucker-Filament aus HIPS in aller Kürze
- Vorteile: Kann als Stützmaterial eingesetzt werden, ist sehr stabil
- Nachteile: Muss zur Entfernung des Stützmaterials nachbearbeitet werden, nur mit ABS kompatibel
PVA
Was ist PVA?
Polyvinylalkohol (PVA) ist wasserlöslich und damit ideal für viele kommerzielle Anwendungen. Es wird für Verpackungen von Waschmittel-Kapseln oder für Fischköder verwendet (man wirft einen Beutel ins Wasser und kann zusehen, wie er sich auflöst und dabei den Köder freigibt).
Mehr Infos
Beim 3D-Druck kommt das gleiche Prinzip zum Tragen, was PVA zu einem exzellenten, löslichen Stützmaterial macht, das beim Druck mit dualer Extrusion verwendet werden kann. Der Vorteil von PVA gegenüber HIPS ist, dass es nicht nur mit ABS verwendet werden kann, sondern auch mit Filamenten wie PLA oder Nylon.
Ein Manko von PVA ist, dass es sich nicht ganz leicht verarbeiten lässt. Außerdem muss man sehr beim Lagern aufpassen, da selbst geringe Luftfeuchtigkeit das Filament beschädigen kann. Trockenboxen und Silikatbeutel sind ein Muss, wenn Sie planen, Ihre PVA-Spule langfristig zu nutzen.
Wann ist PVA-Filament geeignet?
PVA ist eine gute Wahl, wenn es darum geht, komplizierte Drucke mit Überhängen und Stützmaterial umzusetzen.
3D-Drucker-Filament aus PVA in aller Kürze
- Vorteile: Exzellentes Stützmaterial
- Nachteile: Schwer zu bearbeiten, absorbiert Feuchtigkeit
High-Speed/Draft
Was sind High-Speed-/Draft-Filamente?
High-Speed-3D-Drucker-Filament, oftmals auch als „Draft-Filament“ bezeichnet, ist Material (üblicherweise PLA) mit einer Formel, die bei der Unterextrusion eine viel höhere Durchflussrate ermöglicht. Wie Sie sich vermutlich bereits gedacht haben, hilft Ihnen Draft-Filament dabei, schneller zu drucken, wodurch es sich perfekt für die Herstellung von Prototypen und der schnellen Produktion großer Mengen eignet.
Mehr Infos
Draft-Filamente werden bei der Unterextrusion üblicherweise mit 200 mm/s gedruckt. Im Vergleich zu den üblichen Druckgeschwindigkeiten von 60 bis 80 mm/s ist das deutlich schneller. Aber das heißt nicht, dass Sie gleich Vollgas geben sollten. Sie sollten vorher sicherstellen, dass Ihr 3D-Drucker solche Geschwindigkeiten auch ohne übertriebene Vibrationen händeln kann.
Je höher die Geschwindigkeit Ihres 3D-Druckers, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit großer Vibrationen. Günstige Desktop-3D-Drucker sind gegebenfalls nicht in der Lage, die Vibrationen bei derlei Geschwindigkeiten zu kompensieren, was zu schlechteren Ergebnissen führt. Sollte Ihr 3D-Drucker jedoch ein wenig robuster sein, sollten Sie damit keine Probleme haben. Wenn die Ästhetik für Ihren Druck nicht wichtig ist (und bei diesen Druckgeschwindigkeiten sollte dies der Fall sein), sollten Sie auch mit größeren Schichten drucken; dadurch wird Ihr Druck noch schneller fertig und eventuelle, durch Vibrationen entstandene Makel werden gegebenenfalls versteckt.
Um seiner höheren Durchflussgeschwindigkeit gerecht zu werden, hat Draft-3D-Drucker-Filament ein deutlich niedrigeres Zugmodul als sein zugrunde liegendes Material. Das Gonzales High-Speed PLA von Treed Filament hat zum Beispiel nur 65,5 MPa, wohingegen herkömmliche PLAs weit über 2.000 MPa haben. Stellen Sie also unbedingt sicher, dass Ihr 3D-Drucker die mechanischen Voraussetzungen für dieses Filament erfüllt.
Wann ist High-Speed-/Draft-Filament geeignet?
Sie sollten High-Speed-Filament dann verwenden, wenn Sie einen schnellen Druck möchten oder brauchen. Es eignet sich hervorragend für die schnelle Herstellung von Prototypen, sodass Sie schnell realistische Muster präsentieren können, oder für große Modelle, wenn Sie Ihren 3D-Drucker mit seiner normalen Geschwindigkeit nicht tagelang arbeiten lassen können – vor allem in der Architektur ist dies sinnvoll. Da Draft-Filament deutlich schwächere mechanische Eigenschaften hat und das Drucken bei hohen Geschwindigkeiten zu viele Vibrationen für einen gut aussehenden Druck verursachen kann, wird dieses Material am besten für Testdrucke, Anpassungen und Präsentationen verwendet. Modelle, die regelmäßig verwendet werden, sollten besser mit einem anderen Filament gedruckt werden.
High-Speed-/Draft-3D-Drucker-Filament in aller Kürze
- Vorteile: Schnellere Drucke
- Nachteile: Deutlich niedrigeres Zugmodul als herkömmliche Filamente; die Geschwindigkeit ist eventuell nicht für alle 3D-Drucker geeignet
Reinigungsfilament
Was sind Reinigungsfilamente?
Im Gegenteil zu allen anderen Filamenten auf dieser Liste, ist Reinigungsfilament (Englisch: Cleaning) nicht dazu gedacht, Objekte herzustellen. Es dient einzig dem Zweck, Druckköpfe zu reinigen und Filamentreste von früheren Druckaufträgen zu entfernen. Solch einen Reinigungsprozess durchzuführen, ist eigentlich nie verkehrt, besonders wichtig ist es aber, wenn man das Filament wechselt und das neue Material eine andere Farbe hat und eine andere Drucktemperatur benötigt als das vorige Filament.
Mehr Infos
Zur Durchführung der Reinigung muss man das 3D-Drucker-Filament manuell in ein schon erhitztes HotEnd einführen. Dabei wird das alte Restmaterial herausgedrückt. Abschließend lässt man das HotEnd abkühlen und zieht das Material wieder heraus. Genaue Anleitungen gibt es natürlich vom jeweiligen Hersteller.
Ein paar Tipps:
- Die Drucktemperatur hängt ganz davon ab, was für 3D-Drucker-Filamente man zuvor verwendet hat und mit was für einer Temperatur man als nächstes drucken möchte. Reinigungsfilament kann zwischen 150 und 280 °C verwendet werden.
- Man benötigt nicht mehr als 10 cm 3D-Drucker-Filament pro Reinigung.
- Es gibt noch andere Reinigungsmethoden, inklusive der populären „cold pull”-Technik, bei der man ein kaltes Filament aus dem Druckkopf zieht und dabei versucht, Restbestände mit heraus zu ziehen. Dafür braucht man kein Reinigungsfilament.
Wann ist Reinungsfilament geeignet?
Wenn Sie nacheinander mit zwei Materialien mit extrem unterschiedlichen Temperaturanforderungen oder Farben drucken möchten, empfiehlt sich dazwischen die Verwendung von Reinigungsfilament. Im Allgemeinen ist es wichtig, dass Sie Ihr Hotend hin und wieder mit ein wenig TLC versorgen.
Reinigungsfilamente für 3D-Drucker in aller Kürze
- Vorteile: Reinigt den Druckkopf bei Filamentwechsel
- Nachteile: Verlängert den Druckvorgang, nur eingeschränkt einsetzbar
Wachs/Guss
Was sind Wachs-Filamente?
Schonmal daran gedacht, echte Bronze, Messing oder Zinn zu drucken? Leider nicht möglich mit einem normalen Heim-3D-Drucker. Es gibt jedoch eine altbewährte Methode, die zum Metallobjekt führt: die Negativform. Alles was man tun muss, ist eine Wachsform mit dem 3D-Drucker herzustellen.
Mehr Infos
Man nennt diese Methode Wachsausschmelzverfahren, oder „Verfahren mit verlorener Form”. Es bedarf folgender Schritte:
- Erstelle eine Positivform aus Wachs, also eine Replik des gewünschten Metallobjekts.
- Tauche die Wachsform in Gips und lasse sie trocknen.
- Erhitze das Gips-Wachs-Objekt in einem Ofen. Ab einer gewissen Temperatur, schmilzt das Wachs und hinterlässt eine Negativform aus Gips, in der das Metall später gegossen werden kann.
Die Möglichkeit Wachs als 3D-Drucker-Filament zu verwenden, automatisiert den ersten Schritt. Denn normalerweise muss man die erste Form per Hand erstellen.
MOLDLAY, von der Firma Kai Party CC Products, ist das wichtigste 3D-Drucker-Filament aus Wachs. Wer Wachs drucken möchte, sollte beachten, dass Wachs-Filamente sehr viel weicher sind als normale 3D-Drucker-Filamente. Zu den Druckvorbereitungen gehört die richtige Einstellung des Extruders und die Beschichtung des Druckbetts mit einem Klebemittel.
Wann ist Wachs-Filament geeignet?
Wenn Sie Teile aus Metallen gießen, können Ihnen wachsähnliche Filamente wie MOLDLAY mehr Flexibilität bieten. Sie ermöglichen den direkten 3D-Druck komplizierter und komplexer Designs, die in den Arbeitsablauf eines Wachsausschmelzverfahrens passen.
3D-Drucker-Filament aus Wachs in aller Kürze
- Vorteile: Stellt Wachsformen mit Ihrem 3D-Drucker her
- Nachteile: Extruder und Druckbett müssen modifiziert werden, ist nur eingeschränkt einsetzbar
ASA
Was ist ASA?
ABS ist ohne Frage ein großartiges Filament – aber mit Abstrichen. Verglichen mit seiner Verwendung im Spritzguss ist es nicht ganz dasselbe, weshalb es keinen Mangel an ABS-ähnlichen Alternativen für den 3D-Druck gibt. Eine solche Alternative ist Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA), das ursprünglich als witterungsbeständiges Material entwickelt wurde. Es ist in der Automobilindustrie weit verbreitet.
Mehr Infos
ASA ist nicht nur ein starkes, festes und relativ einfach zu druckendes 3D-Drucker-Filament, sondern es ist auch äußerst beständig gegen chemische Einwirkung und Hitze. Außer bei wirklich extremen Umgebungsbedingungen ändert dieses Material nie seine Farbe oder Form. ABS-Drucke neigen beispielsweise dazu, zu verblassen und zu vergilben, wenn man sie im Freien stehen lässt. Bei ASA ist dies nicht der Fall.
Ein weiterer kleiner Vorteil von ASA gegenüber ABS ist, dass es sich beim Drucken weniger verzieht. Aber passen Sie darauf auf, wie Sie Ihr Kühlgebläse einstellen; ASA kann leicht delaminieren (an den Schichten reißen), wenn Ihre Druckerkühlung zu stark ist.
Wann ist ASA-Filament geeignet?
Für alles, was Umwelteinflüssen trotzen muss: also z.B. Vogelhäuschen, Gartenzwerge oder Steckdosen.
3D-Drucker-Filament aus ASA in aller Kürze
- Vorteile: Perfekt für funktionale Anwendungen, besonders geeignet für Automobilteile
- Nachteile: Anfällig für Risse beim Druckvorgang
Polypropylen (PP)
Was ist PP?
Der Kunststoff Polypropylen (PP) hat viele Stärken. Er ist stabil, flexibel, hell, chemisch resistent und lebensmittelecht. Dies erklärt auch, warum er so vielfältig eingesetzt wird, und sich etwa in technischen Kunststoffen, Lebensmittelverpackungen, Textilien und Geldscheinen findet.
Mehr Infos
Bedauerlicherweise ist es extrem kompliziert, PP fehlerfrei auszudrucken. Ein Grund dafür ist die schlechte Haftung zwischen den Schmelzschichten. Zudem, wellen sich die gedruckten Ebenen sehr häufig. Wenn es diese Probleme nicht gäbe, würde PP angesichts der guten mechanischen und chemischen Eigenschaften wahrscheinlich genauso beliebt sein wie PLA und ABS.
Noch eine interessante Überlegung: Da viele Haushaltsgeräte aus PP bestehen, wäre es möglich diese zu recyceln und neues 3D-Drucker-Filament aus alten Objekten herzustellen.
Wann ist PP-Filament geeignet?
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. Es gilt jedoch zu beachten, dass das FDM-Drucken dieses Materials nicht die beste Idee ist. Zwar ist das Material lebensmittelecht und wird auch zur Verpackung von Medikamenten eingesetzt, jedoch produziert ein FDM-Drucker keine glatte Oberfläche, sondern hunderte, wenn nicht tausende kleine Schichten, an denen sich Bakterien ablagern können.
3D-Drucker-Filament aus Polypropylen (PP) in aller Kürze
- Vorteile: Gute mechanische Eigenschaften, chemisch resistent
- Nachteile: Schwierig zu drucken, neigt zu Materialverzug, schlechte Schichthaftung
PC-ABS
Was ist PC-ABS?
Polycarbonate-ABS (PC-ABS) ist ein harter thermoplastischer Kunststoff, welcher die exzellenten Eigenschaften von Polycarbonaten (vor allem Festigkeit und Hitzebeständigkeit) mit der guten Vielseitigkeit von ABS vereint. Es ist eines der beliebtesten thermoplastischen Kunststoffe in der Industrie und findet sich in Automobilteilen, Elektronik oder Komponenten der Telekommunikation.
Mehr Infos
Bei der Anwendung im 3D-Druck hat man die gleichen funktionalen Vorteile, allerdings ist der Druckprozess etwas komplizierter. Erstens, PC-ABS ist hygroskopisch. Deshalb sollte es vor dem Drucken im Backofen getrocknet (oder zumindest in einer entsprechenden Umgebung gelagert) werden. Darüber hinaus ist die Drucktemperatur mit 260 °C sehr hoch und das gedruckte Material wellt sich sehr leicht. Drittens neigt es dazu, sich zu verziehen, daher ist auch eine hohe Druckbetttemperatur erforderlich (mindestens 100 °C und bis zu 140 °C).
Wann ist PC/ABS-Filament geeignet?
Dieses Filament eignet sich besonders für den Prototypenbau, die Herstellung von Werkzeugen und kleinere Losgrößen von Gebrauchsobjekten, die keinen allzu großen Belastungen standhalten müssen.
3D-Drucker-Filament aus PC-ABS (Polycarbonate-ABS) in aller Kürze
- Vorteile: Vereint die besten Eigenschaften von PC und ABS
- Nachteile: Erfordert hohe Druckkopf- und Druckbett-Temperaturen, absorbiert Feuchtigkeit
Acetal (POM)
Was ist POM?
Polyoxymethylen (POM), auch bekannt als Acetal und Delrin, ist ein technischer Kunststoff, der zum Beispiel für Bewegungsteile und Bauteile verwendet werden, die hohe Präzision erfordern.
Mehr Infos
Acetal wird häufig für Zahnräder, Lager, Fokussierungsmechanismen von Kameras und Reißverschlüsse verwendet.
POM schlägt sich außerordentlich gut in all diesen Anwendungssektoren, da es eine hohe Festigkeit und Stabilität besitzt. Dieser Kunststoff kombiniert einen hohen Verschleißwiderstand mit sehr geringem Reibungskoeffizienten. Dank dieser Eigenschaften ist POM ein derart gutes 3D-Drucker-Filament.
Während es bei den meisten Materialien einen großen Unterschied zwischen den Möglichkeiten in der Industrie und jenen des Heim-3D-Drucks gibt, lässt sich mit POM zuhause fast genauso gut arbeiten wie in der Industrie. Drucke aus dem Heim-3D-Drucker mit POM sind fast genauso funktional und verlässlich wie industriell hergestellte Teile.
Man sollte bei POM ein beheiztes Druckbett verwenden, da die erste Schicht oft nicht richtig festklebt.
Wann ist Acetal-Filament (POM) geeignet?
Für alle Bauteile, die sich bewegen, jedoch keine hohe Reibung aufweisen sollen. Beispielsweise für Getriebe von Modellautos.
3D-Drucker-Filament aus Acetal (POM) in aller Kürze
- Vorteile: Beständig gegen Hitze und Chemikalien, ideal für funktionale Anwendungen
- Nachteile: Probleme mit der Haftung der ersten Druckschicht, hohe Druckbett-Temperatur erforderlich
PMMA (Acryl)
Was ist PMMA?
Man erkennt nicht sofort, was sich hinter dem Namen Polymethylmethacrylat (PMMA) verbirgt, dabei steckt dahinter ein allseits bekannter synthetischer Kunststoff, der als leichter, bruchfester Glasersatz Bedeutung erlangte. Bei den Bezeichnungen Acryl oder Plexiglas (dies ist ein Markenname) weiß man dagegen sofort, was gemeint ist.
Mehr Infos
PMMA 3D-Druck-Filament ist nicht einfach zu verarbeiten. Um zu verhindern, dass sich das Material direkt nach der Extrusion wellt oder milchig wird, muss der Druckvorgang zügig und ohne Unterbrechung bei konstant hoher Temperatur durchgeführt werden. Eine verschließbare Druckkammer ist von Vorteil um die Temperatur zu kontrollieren.
Wann ist PMMA-Filament geeignet?
PMMA ist steif, schlagfest und transparent. Man kann es für alles verwenden, was lichtdurchlässig sein soll, etwa Ersatzfensterscheiben oder Spielzeugteile. Man sollte es nur nicht für Objekte verwenden, die biegsam sein sollen, da PMMA nicht flexibel ist.
3D-Drucker-Filament aus PMMA (Acrylglas) in aller Kürze
- Vorteile: Steifigkeit, Transparenz und Schlagfestigkeit
- Nachteile: Neigt zu Materialverzug, nicht flexibel, benötigt hohe Drucktemperaturen
Lizenz: Der Text von "3D-Drucker-Filament: Der ultimative Leitfaden" von All3DP unterliegt der Creative Commons Attribution 4.0 International License.
BESTIMMTE INHALTE, DIE AUF DIESER WEBSITE ANGEZEIGT WERDEN, STAMMEN VON AMAZON. DIESE INAHLTE WERDEN ‚WIE BESEHEN’ BEREITGESTELLT UND KÖNNEN JEDERZEIT GEÄNDERT ODER ENTFERNT WERDEN.