Prusas neues PA11-Filament verspricht extreme Widerstandsfähigkeit für bewegliche Teile
Prusas PA11-Filament wird aus Rizinusöl gewonnen. Es kombiniert eine ungewöhnlich starke Schichthaftung mit geringer Reibung und hoher Schlagfestigkeit. Zudem bietet das Material die nötige Haltbarkeit für anspruchsvolle, bewegliche Teile.
Prusa Research hat sein Angebot an technischen Filamenten gerade um das Prusament PA11 Natural erweitert. Es handelt sich um ein ungefülltes Nylon, das speziell für Zahnräder, bewegliche Mechanismen, Bauteile im Außenbereich und andere mechanisch anspruchsvolle Teile entwickelt wurde. Dies ist kein Material für Hobbysten, vor allem nicht bei einem Preis von ca. 135 € pro Kilo. Wenn Sie jedoch eine starke Schichthaftung, hohe Schlagfestigkeit und reibungsarme Bewegungen benötigen, schließt dieses Material eine Lücke auf dem gesamten Filamentmarkt.
Laut Prusa ist das neue Filament mit dem 2022 eingeführten kohlefaserverstärkten PA11 verwandt, kommt jedoch ohne die Kohlefasern aus. Das PA11 Natural ist weniger steif und neigt eher zum Warping. Deshalb erfordert es eine geschlossene Baukammer. Dafür bietet es allerdings eine bessere Haftung zwischen den gedruckten Schichten. Dies könnte es besonders für Teile nützlich machen, die wiederholt belastet, gebogen oder Stößen ausgesetzt werden.
Prusa gibt sogar an, dass dieses Material bei allen Prusament-Filamenten in einer wichtigen Kennzahl das bisher beste Ergebnis erzielt hat: dem Anisotropie-Koeffizienten der Zugfestigkeit. Dieser Wert gibt an, wie gleichmäßig ein gedrucktes Teil Kräfte in verschiedenen Richtungen aufnehmen kann. FDM-Drucke weisen normalerweise dort die geringste Festigkeit auf, wo eine Schicht auf die nächste trifft. Ein Anisotropie-Koeffizient von 0,84 bedeutet jedoch, dass das gedruckte Teil zwischen den Schichten fast genauso stabil ist wie entlang der Schichten. Ein Wert von 1 bedeutet, dass die Festigkeit in X-, Y- und Z-Richtung exakt gleich ist. Zum Vergleich nennt Prusa einen Wert von 0,60 für PLA High Speed und 0,33 für das Standard-PLA sowie für PC Blend.
Ideal für bewegliche Teile und den Außeneinsatz
Eine oft wenig beachtete Eigenschaft dieser Art von Nylon ist, dass es nicht aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird, wie es beispielsweise bei PA12 der Fall ist. PA11 ist ein aus Rizinusöl gewonnenes Nylon. Es wird häufig im industriellen Pulverbett-Druckverfahren wie SLS eingesetzt. Als FDM-Filament ist es hingegen noch weniger bekannt.
Dank seiner geringen Reibung und hohen Verschleißfestigkeit ist das PA11 Natural eine vielversprechende Wahl für:
- Zahnräder
- Lager und Buchsen
- Gleitmechanismen
- Automobilteile
- Komponenten für den Außenbereich
- Teile, die Ölen oder Kraftstoffen ausgesetzt sind
Laut Prusa ist das Material beständig gegen UV-Strahlung sowie verschiedene Chemikalien. Dazu gehören Alkohole, Aceton, Motoröl, Benzin und Diesel. Die Anwender sollten dennoch vorab prüfen, ob das Material für ihre spezifische Anwendung geeignet ist. Dabei müssen die jeweilige Chemikalie, die Temperatur und die Einwirkzeit berücksichtigt werden.
Direkt nach dem Druck gibt Prusa für das Filament eine Wärmeformbeständigkeit (HDT) von 58,7 °C an. Durch das Tempern des fertigen Teils lässt sich dieser Wert auf bis zu 122,5 °C steigern. Dieser Vorgang erfordert jedoch ein kontrolliertes Erhitzen und Abkühlen über mehrere Stunden hinweg.
Ein wenig anspruchsvoll im Druck
PA11 Natural ist definitiv nicht als einfacher Ersatz für PLA oder PETG gedacht.
Prusa empfiehlt:
- Eine Düsentemperatur von 275 ±10 °C
- Eine Druckbett-Temperatur von 100 ±10 °C
- Eine Kammer-Temperatur von 55 ±5 °C
Das Unternehmen bietet derzeit PrusaSlicer-Profile für die Core One+, die Core One L und die Pro HT90 an. Da das Filament keinerlei abrasive Fasern enthält, kann eine normale Messingdüse verwendet werden.
Wie andere Nylonmaterialien auch, nimmt das PA11 Natural schnell Feuchtigkeit aus der Luft auf. Prusa empfiehlt, es vor dem Drucken bei 90 °C für sechs bis acht Stunden zu trocknen. Anschließend sollte es in einer Drybox gelagert werden.
Für dieses Material wird ein spezielles PA-Nylon-Druckblech empfohlen, was insbesondere bei größeren Teilen wichtig ist. Prusa rät außerdem dazu, einen geschlossenen 3D-Drucker mit Luftfilterung zu verwenden oder das Gerät in einem sehr gut belüfteten Raum zu betreiben.
Das Prusament PA11 Natural wird als 800 g schweres, 1,75 mm dickes Filament in einer durchscheinenden, gelblich-weißen Farbe geliefert. Weitere Farben sollen zu einem späteren Zeitpunkt noch folgen.
Die Spule ist mit einem NFC-Tag ausgestattet, der den OpenPrintTag-Standard nutzt. So lassen sich alle wichtigen Materialinformationen bequem über die Prusa-Mobile-App auslesen.
Bei einem Listenpreis von 107 € für 800 g kostet das Filament somit rund 135 € pro Kilogramm. Das macht es zwar zu einem teuren und anspruchsvollen Material, aber die Kombination aus starker Schichthaftung, hoher Schlagfestigkeit, chemischer Beständigkeit und geringer Reibung könnte es für sehr spezielle, funktionelle Teile äußerst wertvoll machen.
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