3D-Druck: Wie und welches Filament soll man wählen?

3D-Druck: Wie und welches Filament soll man wählen? - INHALT

1. Was sind Filamente?
2. Welche Eigenschaften und Parameter unterscheiden wir bei Filamenten?
3. Andere Eigenschaften von Filamenten oder worauf zu achten ist
4. Filamentübersicht: Welches Material für den 3D-Druck?

Was sind Filamente?

Filament bedeutet im Englischen Faden (Synonym ist z.B. auch Faser) und im Kontext des 3D-Drucks handelt es sich um ein Material, aus dem der Drucker seine Produkte herstellt. Die Filamente werden in Form eines auf eine Spule gewickelten Drahtes verkauft. Hierbei handelt es sich hauptsächlich um verschiedene Arten von reinem Kunststoff, es gibt aber auch Kunststoff-Filamente mit Beimischung und dann auch solche, die auf einem völlig anderen Material basieren. Die folgenden Kapitel helfen Ihnen bei der Auswahl des optimalen Filaments.

Welche Eigenschaften und Parameter unterscheiden wir bei Filamenten?

Bei der Auswahl eines Filaments folgen wir bestimmten Merkmalen und Parametern, die nicht nur den Fähigkeiten unseres eigenen Druckers entsprechen sollten, sondern auch dem, was wir drucken werden. Mit der richtigen Auswahl können Kompatibilitätsprobleme, Druckkomplikationen und Fehler im Endprodukt vermieden werden. Die Parameter und Funktionen, die jeder Heimdrucker lösen sollte und die Sie bei der Produktfilterung auf Alza.cz einstellen können, umfassen Folgendes:

• Filamentdurchmesser: Filamente (Fäden) werden mit verschiedenen Durchmessern verkauft. Die gängigsten Fadendurchmesser sind 1,75 mm und 2,85 mm (auch als 3 mm bezeichnet). Stellen Sie immer sicher, welchen Durchmesser Ihr Drucker benötigt, bevor Sie Filament kaufen.
• Material: Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften, die für die Druckqualität wesentlich sind. Im Folgenden werden wir uns auf bestimmte Materialien konzentrieren.
• Maximale Düsentemperatur: 3D-Druckmaterialien schmelzen bei unterschiedlichen Temperaturen. Die Düsentemperatur muss nicht nur den Anforderungen des jeweiligen Materials entsprechen, sondern auch der Druckgeschwindigkeit. Langsameres (besseres) Drucken erfordert eine niedrigere Düsentemperatur (langsameres Schmelzen), während schnelleres Drucken ein schnelleres Schmelzen und damit eine höhere Düsentemperatur erfordert. Die "maximale Düsentemperatur" gibt den Maximalwert in ° C an, auf den das Material dimensioniert ist.



• Unterlagentemperatur: Die Erwärmung der Unterlage ist eine Grundvoraussetzung für einen optimalen 3D-Druck, obwohl nicht alle Drucker dies zulassen. Damit das Material gut zusammenhält und sich nicht durch ungewollte Kühlung verformt, sollte die Matte eine bestimmte Temperatur haben. Welche? Das erfahren Sie genau durch diesen Parameter.
• Flexibilität: Der Grad der Flexibilität definiert die Flexibilität des Druckmaterials. Während ein Produkt aus Material mit geringer Elastizität unter Belastung reißt, biegt sich das Produkt mit höherer Elastizität.
• Temperaturbeständigkeit: Dieser Parameter gibt an, welchen Temperaturen das Material nach dem Drucken standhalten kann.

Andere Eigenschaften von Filamenten oder worauf zu achten ist

Filamente haben neben den Grundparametern auch andere Eigenschaften, die sich jedoch nur schwer mit festen Werten ausdrücken lassen. Ihr Vorhandensein kann jedoch für die Endverwendung der Produkte von wesentlicher Bedeutung sein. Liste der wichtigsten:

• Geruch: Einige Materialien fühlen sich beim Drucken möglicherweise unangenehm an.
• Dampftoxizität: Druckdämpfe wirken sich manchmal nachteilig auf die menschliche Gesundheit aus. Es ist daher ratsam, den Raum gut zu lüften und sich längere Zeit vom Drucker fernzuhalten. Andernfalls können verschiedene Übelkeiten auftreten.
• Ökologische Abbaubarkeit: Bestimmte Filamente sind ökologisch abbaubar oder kompostierbar.
• Recyclingfähigkeit: Eine andere Möglichkeit, umweltfreundlich zu drucken, ist die Verwendung von recycelbaren oder bereits recycelten Materialien.
• Kontakt mit Lebensmitteln: Nicht alle Materialien sollten mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Einige können die Lebensmittel mit giftigen Substanzen, andere mit unerwünschten Bakterien kontaminieren.
• Die Notwendigkeit von erwärmter Unterlage: Das Heizen der Unterlage wurde bereits oben erwähnt. Bestimmte Materialien erfordern, dass das 3D-Druckerpad erwärmt wird. Dank dessen hält es richtig, es gibt keine unkontrollierte Ausdehnung, Kontraktion oder andere Verformung.

Filamentübersicht: Welches Material für den 3D-Druck?

Wir haben die Grundlagen des Filamentdrucks kurz erklärt. Nachstehend finden Sie die Beschreibung der beliebtesten Materialien. Sie sollten eine Auswahl erst dann treffen, wenn Sie zumindest wissen, was Sie auf einem 3D-Drucker produzieren möchten. Einige Materialien sind universell einsetzbar, während andere für eine begrenzte Anzahl von Anwendungen geeignet sind.

PLA

Wenn Sie nach Filamenten suchen, die in der 3D-Druck-Community vielseitig einsetzbar und beliebt sind, sind Sie bei PLA genau richtig. Polylactid oder Polymilchsäure ist ein Kunststoff, der nicht aus Erdöl, sondern aus pflanzlichen Kohlenhydratquellen (z.B. Maisstärke). Es ist daher ein Biokunststoff. Infolgedessen ist PLA umweltverträglich, erzeugt beim Drucken keinen Geruch oder giftige Dämpfe und gilt als sicher, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen. Diese Funktion kann jedoch möglicherweise nicht für alle spezifischen Filamente garantiert werden. Überprüfen Sie daher die Herstellerinformationen.

Aus der Sicht des Drucks selbst ist PLA ein benutzerfreundliches Material und die Arbeit damit ist relativ einfach. Es schmilzt leicht (schon bei ca. 180 ° C) und erfordert nicht unbedingt einen beheizten Träger, da er sich während des Druckens nicht wesentlich ausdehnt oder zusammenzieht. Obwohl PLA ein vielseitiges Material ist, das für die meisten Anwendungen geeignet ist, ist es nicht sehr flexibel, was zu seiner Zerbrechlichkeit führt. Es ist daher nicht für den Einsatz an Orten geeignet, an denen Biegungen oder ähnliche Verformungen auftreten können. Zu beachten ist auch die geringe Temperaturbeständigkeit - bereits bei 60 ° C kann es zu Verformungen der Produkte kommen.

PETG

Ein weiteres beliebtes Filament ist PETG, eine mit Glykol angereicherte Variante des klassischen PET, die jeder zum Beispiel aus Getränkeflaschen kennt. Es ist ein Material, das noch relativ einfach zu bedrucken ist, aber haltbar, stark und sogar etwas flexibel ist. Es kann Anwendungen standhalten, bei denen es Biegungen, Verdrehungen oder starken Stößen ausgesetzt ist (z. B. bei einer Telefonhülle). Die empfohlene Drucktemperatur beginnt bei 220 ° C.

Es ist auch temperaturbeständig bis 80 ° C, benötigt jedoch einen beheizten Tampon zum Bedrucken. In Bezug auf den Kontakt mit Lebensmitteln ist die Situation ähnlich wie bei PLA - am besten überprüfen Sie die Informationen des Herstellers eines bestimmten Filaments. Wir lagern PETG-Filamente immer an einem trockenen Ort, da sie leicht Luftfeuchtigkeit aufnehmen.

ABS

ABS ist ein Material, das für seine physikalische und Temperaturbeständigkeit bekannt ist. Die Produkte halten einer Erwärmung von bis zu 100 ° C, erheblichen Belastungen und starken Stößen stand. Der Preis für diese Haltbarkeit ist anspruchsvolleres Drucken. Die Temperatur des bedruckten Materials muss mindestens 210 ° C betragen, und eine beheizte Unterlage (mindestens 80 ° C) ist erforderlich, da sich ABS bei unkontrollierter Abkühlung leicht verformt. Es ist auch ein Material, dessen Kontakt mit Lebensmitteln als gefährlich eingestuft wird. Es wird aus Erdöl hergestellt und ist daher nicht umweltschonend.

TPE

TPE-Filamente sind das, was Sie zum Bedrucken flexibler und elastischer Produkte benötigen. Sie sind sehr langlebig und flexibel - sie widerstehen den größten Biegungen, Verwindungen und sonstigen Verformungen aller gängigen Druckmaterialien. Das Drucken aus herkömmlichen TPE-Filamenten ist anspruchsvoller, erfordert jedoch keinen beheizten Träger. Diese Materialien sind nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet, andererseits sind sie recycelbar und sollten umweltverträglich sein.

TPE wird häufig als Filament für den Schuhdruck verwendet, eignet sich aber auch für andere Anwendungen, bei denen seine Eigenschaften benötigt werden - zum Beispiel verschiedene Dichtungen. TPE32 und TPE88 sind weitere Kennzeichnungen, um die Flexibilität anzuzeigen. Während eine niedrigere Zahl (TPE32) ein härteres Material anzeigt, ist TPE88 ein weicheres Material.

Nylon

Hohe Festigkeit, Haltbarkeit sowie Dünnheit und Flexibilität sind die Merkmale, die Nylon als Filament für den 3D-Druck auszeichnen. Es kann allen Arten von Belastungen standhalten, aber das Drucken ist nicht einfach und die optimale Extrudertemperatur liegt bei etwa 250 ° C. Zum Bedrucken von Nylon ist auch eine beheizte Unterlage erforderlich. Zusätzlich zur Festigkeit umfassen die Vorteile von Nylon die Fähigkeit, eine Vielzahl von Farbstoffen sowohl vor als auch nach dem Drucken zu absorbieren. Der Nachteil ist andererseits die Hygroskopizität, d.h. die Aufnahme von Luftfeuchtigkeit, weshalb Nylon an einem trockenen Ort gelagert werden sollte.

PC (Polycarbonat)

Wie Nylon ist PC oder Polycarbonat ein sehr starkes Material. Es ist sogar eines der stärksten im Handel erhältlichen Filamente. Zu den Vorteilen gehört eine hohe Beständigkeit gegen Splittern, Brechen und andere Beschädigungen. Es ist auch ein Material, das einer Erwärmung über 100 ° C widersteht. Der Druck erfolgt bei sehr hohen Temperaturen (sogar über 300 ° C) und die Erwärmung des Tampons sollte beträchtlich sein (ca. 100 ° C). Eine der Eigenschaften von Polycarbonat ist die Transparenz.

Da es sich bei dem PC um ein starkes Material handelt, finden wir es für extreme Anwendungen wie kugelsicheres Glas geeignet. Für den 3D-Druck können damit beispielsweise im häuslichen Umfeld stark beanspruchte mechanische Bauteile oder verschiedene Schutzhüllen hergestellt werden. Polycarbonat ist umweltverträglich und leicht recycelbar. Der Kontakt mit Lebensmitteln wird jedoch nicht empfohlen.

Filamente für den 3D-Druck gibt es eine Fülle von, oben haben wir einen sehr einfachen Überblick über die am häufigsten verwendeten angeboten. Bei der Auswahl ist es wichtig zu wissen, wofür das Filament verwendet wird.