Wissenswertes

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Filament ist nicht gleich Filament. Filamente unterscheiden sich sehr stark in den verschiedensten Eigenschaften wie z.B. Drucktemperatur, Festigkeit, Emissionen uvm. Das richtige Filament ist daher abhängig davon, was damit erstellt werden soll, und welche Eigenschaften das fertige Produkt - der 3D-Druck - erfüllen soll. Außerdem sind die verschiedenen Filamente auch unterschiedlich in der Handhabung, sind für Anfänger und Fortgeschrittene mehr oder weniger geeignet. Für die ersten Schritte, sowie für den Einsatz in Schule und Ausbildung, empfehlen wir ein Filament auf PLA-Basis. Die Vorteile und Nachteile von PLA und anderen Filamenten finden Sie im Detail in diesem Kapitel. 


PLA Filament

PLA (Polylactide) ist das beliebteste Filament-Material für 3D Drucker die im FDM (Schmelzschichtung) Verfahren arbeiten.
PLA bringt durch die biologische Herstellungsweise, durch die Nutzung von regenerativen Rohstoffen wie z.B. Maisstärke, viele Vorteile mit sich. 
Positive Eigenschaften von PLA Filament sind die Leichtigkeit, geringe Geruchsentwicklung während des Druckens, 
eine relativ niedrige Drucktemperatur und die Möglichkeit das Matertial zu kompostieren (in einer Industriellen Kompostieranlage). 
Im Gegensatz zu anderen Materialien wie z.B. ABS , ist das PLA Filament nicht so hitzebeständig, 
dafür kommt es mit PLA Filament zu wenig Verzug (Warping) während der Verarbeitung. 
Für Neulinge ist es das ideale Filament, da es simpel in der Verwendung ist und mit allen gängigen Druckern (Ultimaker, Makerbot, RepRap, Prusa i3 usw.) verwendet werden kann.

 

Eigentschaften von PLA im Überblick:

  • Niedrige Drucktemperatur zwischen 190-230°C
  • Geringer Verzug auch bei größeren Modellen
  • Keine unangenehme Geruchsentwicklung
  • Leichtigkeit durch geringe Dichte
  • Biologisches Ausgangsmaterial bei der Herstellung
  • Weicher als andere Materialien wie z.B. ABS
  • Ungiftig und daher für Projekte mit Lebensmitteln etc. geeignet
  • Hohe UV- und Witterungs-Beständigkeit

ABS Filament

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) gehört zu der Gruppe der thermoplastischen Polymere und ist 
eins der am weitverbreiteten Kunststoffe, auch außerhalb des 3D Drucks. 
Das ABS Filament ist trotz seiner geringen Dichte sehr stabil und fest. 
Es ist vor allem für Modelle, welche hitzebeständige und widerstandsfähige Eigenschaften besitzen sollen, ideal. 
Auch die vielseitig mögliche Nachbearbeitung (sägen, bohren, lackieren, schleifen, etc.) macht es zu einem beliebten Material für Filamente. 
Da es aus synthetischen Rohstoffen hergestellt wird, ist bei dem Drucken mit ABS eine unangenehme Geruchsentwicklung unvermeidbar. 
Daher ist während der Arbeit mit ABS für gute Belüftung zu sorgen und auf möglichst wenig Einatmung der Dämpfe zu achten. 
Für das 3D Drucken mit ABS wird ein beheiztes Druckbett oder Hafttape empfohlen, da so mögliches 
Warping (Verziehen des Modells durch Lösen vom Druckbett), vermieden werden kann.

 

Eigenschaften von ABS im Überblick:

  • Drucktemperatur zwischen 210°C-260°C
  • Leichtigkeit durch geringe Dichte
  • Hohe Witterungsbeständigkeit (außer UV)
  • Strapazierfähig und äußerst stabil
  • Nachbearbeitung vielseitig möglich 

HIPS Filament

HIPS (high-impact polystyrene) gehört zu der Gruppe der themoplastischen Polymere. Es weist ähnliche Eigenschaften wie ABS auf. 
Zudem zeichnet es sich durch eine hohe Schlagzähigkeitund Härte aus. 
Das Polymer eignet sich sehr gut als unterstützendes Material für andere Filamente, die einen Überhang im 3D-Druckobjekt aufweisen.
HIPS ist beständig gegenüber Säuren, Lauren und Mineralölen – wird jedoch von organischen Lösungsmitteln angegriffen.
Ein typisches Lösungsmittel für HIPS ist Limonene. Dieser Stoff ist zum Beispiel in Zitronen- und Orangenöl enthalten.
HIPS ist nicht giftig. Es wird beispielsweise bei der Herstellung von Plastik Essbesteck verwendet. 
Beim Erhitzen von HIPS können Dämpfe entstehen, welche die Augen und die Lunge reizen können.
Deshalb ist es wichtig, bei der Verwendung von HIPS stets gut zu lüften und auf eine möglichst geringe Einatmung der Dämpfe zu achten.
Wir empfehlen für das 3D Drucken mit HIPS die Verwendung eines beheizten Druckbettes, da so mögliches Warping (Verziehen des Modells 
durch Lösen vom Druckbett), vermieden werden kann.

 

Eigenschaften von HIPS im Überblick:

  • Drucktemperatur zwischen 180°C – 260°C
  • Leichtigkeit durch geringe Dichte
  • Formstabil bis maximal 85°C
  • Verfügt über hervorragende dielektrische Eigenschaften
  • Ungiftig und daher für Projekte mit Lebensmitteln etc. geeignet
  • Leicht Löslich in organischen Lösungsmitteln

PVA Filament

PVA (Polyvinylalkohol) ist ein thermoplastischer Kunststoff. Der Kunststoff ist nicht giftig und geruchsneutral. 
Es besitzt eine hohe Zugfestigkeit, Flexibilität und zeichnet sich besonders durch seine Kaltwasserlöslichkeit aus. 
Letzteres erleichtert den Umgang mit PVA enorm.
Es lässt sich nahezu Rückstandslos von anderen Druckmaterialien entfernen und ist biologisch abbaubar. 
Diese Eigenschaften machen PVA zu einem hervorragenden Supportmaterial.
Die Schmelztemperatur des Materials liegt zwischen 160°C – 180°C. Um ein ideales Druckergebnis zu garantieren, 
empfiehlt sich die Verwendung eines beheizten Druckbettes.Die Temperatur des Druckbettes sollte ungefähr 35°C-60°C betragen.
Bei der Verwendung von Polyvinylalkohol ist zu beachten, dass der Stoff dazu neigt, Wasser zu absorbieren. 
Wasser wirkt auf PVA als Weichmacher.Das bedeutet, dass der Stoff als Zugfestigkeit verliert, dafür aber an Elastizität gewinnt. 
Erhitzt man PVA über 200°C, können Dämpfe entstehen, welche die Schleimhäute reizen können.
Wir empfehlen deshalb stets ausreichend zu lüften.

 

Eigenschaften von PVA im Überblick:

  • gute schichtbildende Eigenschaften
  • hohe Zugfestigkeit und Flexibilität
  • nicht giftig und geruchsneutral
  • kaltwasserlöslich und biologisch abbaubar
  • Drucktemperatur zwischen 160°C - 180°C
  • Glasübergangstemperatur liegt zwischen 45°C - 55°C

PETG Filament

PETG (auch Polyethylenterephthalat, kurz PET) ist ein thermoplastischer Kunststoff und eine geringfügig modifizierte Version von PET.
Diese Modifikation wird durch die Zugabe eines zweiten Glycols während der Polymerisation erreicht. 
Dies bewirkt, dass das Material eine niedrigere Schmelztemperatur benötigt und dem Risiko der Kristallisation vorgebeugt wird.
Außerdem führt diese Modifikation zu einem klaren optischen Druckergebnis, einer hohen Layerhaftung sowie einer erhöhten Schlagfestigkeit.
Diese Faktoren garantieren eine einfache Handhabung von PETG im 3D-Druck.
Der Kunststoff PETG ist UV- und temperaturbeständig und lässt sich, sobald er abgekühlt ist, einfach von der Druckplatte lösen. 
PETG zeichnet sich vor allem durch sein herausragendes Niedrigtemperaturverhalten aus. 
Der Kunststoff ist dafür bekannt, kaum anfällig für das so genannte Warping zu sein.

 

Eigenschaften von PETG im Überblick:

  • lebensmittelecht
  • optimale mechanische Eigenschaften
  • sehr hohe Schlagfestigkeit
  • sehr gute Chemikalienbeständigkeit
  • schwer entflammbar
  • geringe Wasseraufnahme
  • Drucktemperatur zwischen 200°C – 230°C 

Nylon Filament

NYLON (PA) ist ein synthetisch hergestellter Kunststoff und gehört zu der Gruppe der Polyamiden. 
3D-Druckobjekte aus Nylon finden am häufigsten als Zahnräder, Getriebeteile oder als schlagfestes Gehäuse Verwendung.'
Nylon gilt als extrem beständig und zeichnet sich vor allem durch eine lange Haltbarkeit aus.
Es ist resistent gegen die meisten organischen Lösungsmittel und enorm Flexibel.

Für ein optimales Druckergebnis empfehlen wir eine Drucktemperatur zwischen 235°C und 260°C.
Da das Material beim Abkühlen zum „Warping-Effekt“ neigt, empfehlen wir zudem eine relativ hohe Druckbetttemperatur von ungefähr 130°C,
sowie eine geschlossene Druckkammer.
Nylon ist ungiftig, kann jedoch beim Drucken reizende Dämpfe entwickeln. 
Des Weiteren sollte Nylon trocken gelagert werden. Der Kunststoff neigt dazu Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen und verliert dadurch an Qualität.

 

Eigenschaften von Nylon im Überblick:

  • Drucktemperatur zwischen 235°C und 260°C
  • Druckbettemperatur ~135°C
  • Neigt beim Abkühlen zum "Warping-Effekt"
  • Ungiftig, beim Drucken können sich jedoch Dämpfe entwickeln
  • Trocken lagern, da Nylon Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt

Holz Filament

HOLZ-Filament (Wood) ist ein verblüffender Kunststoff, der aus einer Verbindung aus recyceltem Holz und Polymer besteht.
Der Kunststoff weißt ähnliche (Druck-) Eigenschaften wie PLA auf.
Wir empfehlen eine Drucktemperatur von 175°-250°C, sowie eine Druckbettemperatur von 0-C bis 60°C. 

Aufgrund natürlicher Beschaffenheiten neigt WOOD-Filament kaum zum „Warping-Effekt“, ein beheiztes Druckbett ist also nicht zwingend notwendig. 

Eines der Hauptmerkmale des Holz-Filaments ist die starke Ähnlichkeit zu echtem Holz.
Durch das Erhöhen der Drucktemperatur lässt sich eien unterschiedliche Färbung des Filaments erzeugen. Dabei gilt : je Höher die Drucktemperatur, desto dunkler das Druckergebnis.
Sobald das Material ausgehärtet ist, kann es sogar wie echts Holz lackiert, geschliffen, zersägt oder sogar gebohrt werden – ein echter allrounder!

 

Eigenschaften vom Holz-Filament im Überblick:
 

  • starke Ähnlichkeit zu PLA
  • 175°C - 250°C Drucktemperatur
  • 0°C - 60°C Druckbettemperatur
  • Kaum Warping aufgrund natürlicher Beschaffenheiten
  • Glastemperatur bei ungefähr 55°C
  • je höher die Drucktemperatur, desto dunkler das Endergebnis
  • kann lackiert, geschliffen, zersägt oder sogar durchbohrt werden
 

 

PP Filament

Polypropylen (PP) ist ein themoplastischer Kunststoff, welcher durch eine Kettenpolymerasion von Propen entsteht und ist der am zweithäufigsten verwendete Stardardkunststoff. PP ist trotz seiner ähnlichen Eigenschaften zu Polyethylen etwas Härter und wärmebeständiger. 
Der Kunststoff zeichnet sich vor allem durch herausragende mechanische Eigenschaften aus. 
Bei Raumtemperatur ist Polypropylen gegen Fette und die meisten organischen Lösungsmittel beständig. Zudem ist PP geruchslos, lebensmittelecht und hautverträglich.
Wir empfehlen eine Drucktemperatur von 240°C und eine Druckbetttemperatur von ~85°C.

 

Eigenschaften von PP im Überblick: 

  • Drucktemperatur von ~240°C
  • Druckbettemperatur von ~85°C
  • geruchslos, lebensmittelecht und hautverträglich
  • Leichtigkeit durch geringe Dichte
  • bei Raumtemperatur gegen Fette und organische Lösungsmittel beständig