{"id":24859,"date":"2023-04-26T14:00:23","date_gmt":"2023-04-26T12:00:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=24859"},"modified":"2023-04-26T14:09:34","modified_gmt":"2023-04-26T12:09:34","slug":"pom-3d-druck-090720201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/pom-3d-druck-090720201\/","title":{"rendered":"POM als Material f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

Polyoxymethylen<\/strong>, besser bekannt unter der Abk\u00fcrzung POM<\/strong>, ist ein thermoplastischer Kunststoff<\/a> und wird dank der Eigenschaften als technischer Kunststoff eingesetzt. Das 1920 entdeckte Material ist heutzutage nach Polypropylen (PP) und Polyamid (PA) eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten Materialien f\u00fcr das Spitzgussverfahren. Es wird aber auch im Bereich des 3D-Drucks<\/a> immer beliebter. POM ist teilkristallin (es enth\u00e4lt amorphe und zugleich kristalline Bereiche) und ist wei\u00df.<\/p>\n

POM liegt in zwei verschiedenen Formen vor: als Hompolymer (POM-H), das in den 1950ern von DuPont kommerzialisiert wurde und als Copolymer (POM-C), das in den 1960ern von Celanese vertrieben wurde. W\u00e4hrend POM-H<\/strong> aus nur einer Monomerart besteht, wird POM-C<\/strong> aus verschiedenen Monomerarten aufgebaut. Zur Info: Monomere sind reaktionsf\u00e4hige Molek\u00fcle, welche sich zu Polymeren zusammenschlie\u00dfen k\u00f6nnen. Die beiden unterscheiden sich im wesentlichen darin voneinander, dass POM-H zwar \u00fcber bessere mechanische Eigenschaften verf\u00fcgt, aber eine geringere Resistenz gegen\u00fcber UV-Strahlung besitzt. POM-C verf\u00fcgt \u00fcber bessere thermische und chemische Eigenschaften reagiert somit besser auf Temperaturschwankungen und chemische Einfl\u00fcsse. Im Bereich des 3D-Drucks wird vordergr\u00fcndig auf POM-C zur\u00fcckgegriffen, da es einfacher zu extrudieren ist und \u00fcber die besagten chemischen Eigenschaften verf\u00fcgt. Zus\u00e4tzlich liegt POM im Bereich des 3D-Drucks vordergr\u00fcndig als Filament vor, weshalb wir uns im Folgenden darauf fokussieren m\u00f6chten.<\/p>\n

\"POM\"

POM liegt in wei\u00dfer Farbe vor<\/p><\/div>\n

Herstellung und Materialeigenschaften<\/h3>\n

Bez\u00fcglich der Herstellung von POM ist zwischen Homo- und Copolymer zu differenzieren. POM-H wird haupts\u00e4chlich durch die direkte Polymerisation von Formaldehyd produziert. Jedoch kann das Material auch durch kationische oder \u00fcbergangsmetallzentrierte kationische Polymeristaion von Trioxan (-CH2-O-)3 hergestellt werden. Die Endgruppen von POM-H werden ebenfalls durch Veretherung und Veresterung verschlossen, um die Struktur stabiler im Hinblick auf den Einfluss von S\u00e4uren oder thermischer Belastung zu gestalten. Andererseits wird POM-C hergestellt, indem eine Copolymerisation von Trioxan mit Dioxolan stattfindet. Um auch hier Stabilit\u00e4t zu gew\u00e4hrleisten werden die instabilen Endgruppen durch Hydrolyse zu Formaldehyd abgebaut.<\/p>

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Doch was sind die besonderen Eigenschaften von POM? Polymethylen zeichnet sich besonders durch dessen hervorragenden chemischen Eigenschaften aus, durch die es hitzebest\u00e4ndig<\/strong> und zugleich nicht temperaturempfindlich ist, sodass ein mit POM gedrucktes Teil auch bei Temperatureinwirkungen von -40 bis +140 \u00b0C<\/strong> stabil bleibt und sich nicht verformt. Auch die Absorption von Feuchtigkeit ist sehr gering und es verf\u00fcgt \u00fcber eine gute elektrische Isolation. Zudem zeichnet es sich durch die Schlag- und Abriebfestigkeit<\/strong> aus und verf\u00fcgt zugleich \u00fcber gute Gleiteigenschaften. Die Schlagfestigkeit erlangen per POM gefertigte Teile nicht zuletzt durch die sehr gute Adh\u00e4sion<\/strong> (Haftung zwischen den einzelnen Schichten, die beim Schmelzschichten entstehen). Dies erkl\u00e4rt Jean-Charles Vingiano von JVCD 3D, der Experte in Sachen POM ist, folgenderma\u00dfen: \u201eIch denke, dass die molekulare Bewegung die Schmelztemperatur des Teils erh\u00f6ht und es einlagert, so dass zuvor abgeschiedene Schichten eine ausreichende Temperatur aufrechterhalten, um ein gutes Schmelzen zwischen den Schichten zu erlauben\u201c.<\/em> Ebenfalls sei laut Herrn Vingiano ein mit POM gefertigtes, 3D-gedrucktes Teil nicht von einem per Spritzguss gefertigten Teil zu unterscheiden.<\/p>\n

3D-Druck von POM<\/h3>\n

Beim Drucken von POM sollten Sie beachten, dass Ihr 3D-Drucker \u00fcber eine beheizbare Druckplatte<\/strong> verf\u00fcgen muss, da sich die Haftung an der Druckplatte durch die Gleitf\u00e4higkeit des Materials h\u00e4ufig als \u00e4u\u00dferst schwierig darstellt. Zudem sollten Sie beachten, dass sich der Druck von POM weniger einfach als anderweitige Materialien gestalten kann. Zun\u00e4chst muss Ihr 3D-Drucker dazu in der Lage sein, eine Extrusionstemperatur von 220 bis 230\u00b0C<\/strong> zu erreichen. Besonders wichtig ist zudem das richtige Temperaturmanagement w\u00e4hrend des Druckprozesses, um ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen. Laut Herrn Vingiano ist es besonders f\u00fcr Anf\u00e4nger h\u00e4ufig unerl\u00e4sslich, zun\u00e4chst einen Testdruck durchzuf\u00fchren und sich so an die n\u00f6tigen Parameter des zu druckenden Teils heranzutasten. Dies gilt auch f\u00fcr diejenigen, die bereits mit anderen Materialien Erfahrungen im Bereich des 3D-Drucks gesammelt haben. Beachten sollten Sie bei dem Druckprozess zudem, dass Formaldehyd<\/strong> entsteht – hierbei handelt es sich um ein giftiges Gas. Aus diesem Grund sollten Sie f\u00fcr eine gute Bel\u00fcftung des Raums sorgen und sich selbst ausreichend sch\u00fctzen.<\/p>\n

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Formaldehyd wird beim Druckprozess frei gesetzt und ist giftig (Bild: mylab)<\/p><\/div>\n

Anwendungsbereiche des Materials<\/h3>\n

Dank der mechanischen Eigenschaften von POM und der wei\u00dfen Farbe, welche leicht einzuf\u00e4rben ist, eignet sich das Material f\u00fcr eine gro\u00dfe Bandbreite an m\u00f6glichen Anwendungsbereiche. Vingiano findet klare Worte hierzu: \u201eF\u00fcr mich ist POM das Schweizer Taschenmesser der thermoplastischen Polymere. Dank dessen bemerkenswerten Eigenschaften ist Polymethylen ein Material, das sich f\u00fcr eine Vielzahl an Anwendungsbereichen in der Automobilbranche<\/a>, im medizinischen Sektor<\/a>, der Verpackungsproduktion und in der hochpr\u00e4zisen Ingenieurstechnologien eignet<\/em>\u201c. Dadurch, dass POM unempfindlich auf Chemikalien<\/strong> reagiert, kann es problemlos desinfiziert werden, was die Anwendung in der Medizin besonders attraktiv macht. Hierbei \u00fcberzeugt es ebenfalls dank seiner mechanischen und chemischen Eigenschaften \u2013 sogar Implantate k\u00f6nnen f\u00fcr diesen Sektor hergestellt werden.<\/p>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, eignet sich POM f\u00fcr eine Vielzahl an Anwendungsbereichen. So eignet es sich dank der Schlagfestigkeit und der geringen Friktion sowie guten Gleiteigenschaften f\u00fcr die Fertigung von kleinsten Zahnr\u00e4dern und zugleich f\u00fcr die Fertigung von Elementen wie Rucksackschnallen. Au\u00dferdem ist es m\u00f6glich, POM f\u00fcr Teile wie Heiz\u00f6fen, die Hitze ausgesetzt sind, anzuwenden. Durch die wei\u00dfe Farbe, in der es vorliegt, eignet es sich auch f\u00fcr die Fertigung \u00e4sthetischer Teile<\/strong>, wie z.B. f\u00fcr Armaturen im Innenraum eines Autos.<\/p>\n\n\t\t