HIPS als Material für den 3D-Druck

HIPS (High-Impact Polystyrene) ist ein thermoplastisches Polymer, das aus einer Mischung aus Polysyrol und Polybutadienkautschuk besteht. Viele beliebte Materialien im 3D-Druck zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie eine Resistenz gegenüber chemischen Lösungsmitteln haben. Im Fall von HIPS stellt die Löslichkeit jedoch einen großen Vorteil da, denn das Material wird im FDM-Druck in Filamentform vordergründig als Supportmaterial eingesetzt. Supportmaterialien, auch Stützstrukturen genannt, finden beim Druck von Teilen Anwendung, die über Winkel über 45 Grad verfügen, um das Abrutschen bzw. Abbrechen während des Drucks zu vermeiden. Nach dem Druck werden diese Strukturen entfernt, was bei Materialien wie HIPS mit hoher Löslichkeit einfacher ist. Erfahren Sie im Folgenden mehr über die Eigenschaften von HIPS in Filamentform und entdecken Sie die Vorteile, die dieses als Stützstruktur bietet.

Hauptmerkmale von HIPS im 3D-Druck

HIPS besitzt ähnliche Eigenschaften wie ABS, ist jedoch härter und schlagfester. Das Material zeichnet sich, wie bereits erwähnt, besonders durch dessen vergleichbar hohe Löslichkeit gegenüber bestimmten Chemikalien aus, was das Ablösen bei der Verwendung als Stützstruktur ermöglicht. Vordergründig wird es im Bereich des Drucks von ABS als Stützstruktur verwendet. Dabei spielt die temporäre Formstabilität von HIPS eine zentrale Rolle. Darüber hinaus hat das Polymer eine glatte und kratzfeste Oberfläche, große Wärmebeständigkeit und eine durchsichtige bis weiße Farbe, die ein Einfärben vereinfacht und den Einsatz von HIPS neben der Verwendung als Supportstruktur für andere Anwendungsgebiete ermöglicht. Außerdem ist es lebensmittelecht.

HIPS wird vordergründig als Stützstruktur verwendet (Bildnachweis: Zortrax).

Was Sie bei der Verwendung von HIPS beachten sollten

Falls Sie HIPS als Stützstruktur einsetzen, sollten Sie auf einen 3D-Drucker mit zwei Extrudern zurückgreifen, der eine Temperatur zwischen 230 Grad und 245 Grad erreichen kann. Daneben sollte er über ein Heizbett verfügen, das Temperaturen zwischen 90 Grad und 110 Grad annehmen kann, weil HIPS zu Verformungen (Warping) neigt. Außerdem ist es zu empfehlen, einen 3D-Drucker mit schließbarem Bauraum zu verwenden, um dem Warping entgegenzuwirken. Schützen Sie zudem Ihre Atemwege und sorgen Sie für eine gute Belüftung, denn beim Druck mit HIPS entstehen giftige Dämpfe wie Styrol.

Nach dem eigentlichen Druck sollten Sie warten, bis das gedruckte Teil vollständig abgekühlt ist, bevor Sie mit dem Entfernen der Stützstrukturen beginnen. Anders als bei Stützstrukturen aus PVA oder BVOH ist es notwendig, HIPS mit Chemikalien zu entfernen. Daher sollten Sie das Material nur als Stützstruktur für Materialien wie ABS verwenden, denn andere Materialien könnten auf die Chemikalie Limonensäure empfindlich reagieren und deshalb das Bauteil beschädigen.

Bevor Sie die Stützstrukturen mit Limonensäure entfernen, ist es zu empfehlen, große Teile per Hand vorab zu entfernen, denn ein Liter liegt preislich bei circa 30 €. Bei der Behandlung mit Limonen sollten Sie Ihre Augen, Atemwege und Hände schützen, um Irritationen zu vermeiden. Im nachfolgenden Video wird der Weg vom 3D-gedruckten Teil mit HIPS Stützstruktur bis hin zur Entfernung der Stützstruktur veranschaulicht:

Preislich ist eine Filamentspule im Vergleich zu anderen Materialien relativ günstig und zwischen 15 € und 30 € zu erwerben. Erwerben können Sie HIPS-Filament z. B. bei iGo3D, Zortrax, 3Dmensionals oder MatterHackers. Vor dem Kauf ist es außerdem empfehlenswert, einen genaueren Blick auf die Inhaltsstoffe zu werfen: Bei manchen Filamenten sind Zusatzstoffe enthalten, die den Druck einfacher, aber das Material schwieriger zu entfernen, machen.

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*Titelbildbildnachweis: Simplify3D