Materialkunde

Jeder fängt mal an. Auch wir haben mit Materialwahl, Druck(bett)temperatur, äußeren Umständen und vielem mehr experimentieren müssen, bis wir bei den hervorragenden Ergebnissen angekommen waren, die wir heute stolz vertreiben. Zumindest zum Thema Materialwahl wollen wir euch hier ein wenig Lesestoff an die Hand geben, damit ihr das richtige Filament für euer Projekt und eure Bestellung auswählen könnt.

Grundlegendes - was ist 3D Druck überhaupt?

3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem dreidimensionale Teile aus einem digitalen Produktentwurf erzeugt werden. Bei diesem Verfahren werden Materialschichten hinzugefügt, um ein Objekt zu erstellen. Filament ist ein thermoplastisches Material, das zum Drucken von 3D-Objekten mit 3D-Druckern mit Fused Deposition Modeling (FDM) und Fused Filament Fabrication (FFF) verwendet wird. Es ist in verschiedenen Farben und Materialien erhältlich, darunter PLA, ABS, PETG und viele andere. Das Filament wird in der Regel auf eine Spule gewickelt und dann in den Extruder eines 3D-Druckers eingelegt.

PLA

Polymilchsäure (PLA) ist ein biologisch abbaubarer thermoplastischer Kunststoff, der aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen wird. Dazu gehören Materialien wie Maisstärke, Tapiokawurzeln oder Zuckerrohr. PLA-Filament ist bei 3D-Druck-Enthusiasten sehr beliebt, da es einfach zu verwenden ist, biologisch abbaubar ist und kein Heizbett benötigt. Das Material ist in einer Vielzahl von Farben erhältlich, die häufig für Prototypen, Modelle und kleine Produktionsteile verwendet werden.

PLA-Eigenschaften:

  • Kostengünstig
  • Vielfältige Farben
  • Es entstehen keine Dämpfe
  • Weniger anfällig für Verformung
  • Biologisch abbaubar
  • Mittelmäßige mechanische Eigenschaften
  • Relativ niedrige Drucktemperatur (~190-220°C)
  • Geringe Hitzebeständigkeit (~60°C) - nicht geeignet für bspw. Handyhalterungen fürs Auto

PETG

PETG ist eine modifizierte Version von Polyethylenterephthalat (PET), einem thermoplastischen Kunststoff, der häufig für Lebensmittelverpackungen, Wasserflaschen, mechanische Teile und andere Gegenstände verwendet wird, die eine lange Haltbarkeit und Festigkeit erfordern. Dies ist auf seine hohe chemische Beständigkeit und Haltbarkeit zurückzuführen. Es ist ein zuverlässiges 3D-Druckmaterial mit guter Schichthaftung. Es lässt sich leicht drucken und ist ein beliebtes Material.

PETG-Eigenschaften:

  • Flexibilität
  • Chemisch stabil
  • Schlagzähigkeit
  • Gut für klare Produkte
  • Teurer als PLA
  • Schwierig zu veredeln

TPU

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) wurde entwickelt, um im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien eine höhere Flexibilität und Haltbarkeit zu bieten. TPU-Filament zeichnet sich durch seine geringe Abriebfestigkeit aus, wodurch der Verschleiß von 3D-Druckerkomponenten verringert wird.

TPU-Eigenschaften:

  • Flexibilität
  • Schlagzähigkeit
  • Gute Hitzebeständigkeit
  • Viele Farben erhältlich
  • Deutlich teurer als PLA
  • Schwierig zu drucken, langsam
  • Ideal für Schutzprodukte, bspw. Handyhüllen oder Bumper
  • Schlechte Detaildarstellung (bspw. bei eingeprägten Schriften)

ABS

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien im 3D-Druck. ABS wird in der Regel für Teile verwendet, die mehr Festigkeit und Haltbarkeit als PLA erfordern. ABS-Filament ist bekannt für seine einfache Handhabung und Erschwinglichkeit, setzt aber in aller Regel geschlossene Gehäuse der Drucker voraus und braucht eine hohe Druckbett-Temperatur, weil es sehr schlecht anhaftet und zum warping neigt.

ABS-Eigenschaften:

  • Kostengünstig
  • Stark
  • Zäh
  • Chemische Beständigkeit
  • Thermische Beständigkeit
  • Erzeugt giftige Dämpfe
  • Anfällig für Verformung