{"id":29621,"date":"2021-05-31T00:01:56","date_gmt":"2021-05-30T22:01:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=29621"},"modified":"2025-03-07T12:27:53","modified_gmt":"2025-03-07T11:27:53","slug":"3d-druck-filament-310520211","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-filament-310520211\/","title":{"rendered":"Welches 3D-Drucker Filament eignet sich f\u00fcr Ihre Anwendungszwecke?"},"content":{"rendered":"

Das Fused Deposition Modeling (FDM\/FFF)<\/a> ist aufgrund seiner einfachen Handhabung, Zug\u00e4nglichkeit und Leistungsf\u00e4higkeit eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten 3D-Druckverfahren auf dem Markt. Die Technologie ist inzwischen mit einer Vielzahl von Thermoplasten kompatibel, d. h. Materialien, die unter Hitzeeinwirkung erweichen k\u00f6nnen, aber nach dem Abk\u00fchlen wieder ihre urspr\u00fcngliche Form annehmen. Damit das Material vom 3D-Drucker<\/a> extrudiert werden kann, werden diese Thermoplaste in ein Filament umgewandelt, welches dann vom Extruder angetrieben und geschmolzen wird. Heutzutage k\u00f6nnen die meisten industriellen Kunststoffe zu einem Filament aufbereitet werden, wodurch sich das Feld der M\u00f6glichkeiten vergr\u00f6\u00dfert. Aber wie w\u00e4hlen Sie Ihr 3D-Drucker-Filament aus? Worauf sollten Sie achten?<\/p>\n

Bevor wir Ihnen einen \u00dcberblick \u00fcber die verschiedenen Filamente f\u00fcr die additive Fertigung<\/a> geben k\u00f6nnen, ist es zun\u00e4chst wichtig zu verstehen, wie Kunststoffe klassifiziert werden. Denn es gibt so genannte amorphe oder teilkristalline Kunststoffe: Diese definieren die intermolekulare Struktur des Polymers. Also wie es sich verh\u00e4lt, wenn es nach der Verschmelzung erstarrt. Insbesondere bei amorphen Kunststoffen sind die Molek\u00fclketten unregelm\u00e4\u00dfig ineinander angeordnet. Im Gegensatz zu teilkristallinen Kunstoffen, bei welchen sich Parallelb\u00fcndelungen oder Faltungen in den Ketten ergeben – sogenannte Kristalle – wodurch eine dichte Anordnung der Molek\u00fcle entsteht. Genau daraus ergeben sich schlie\u00dflich die unterschiedlichen Eigenschaften; amorphe Materialien sind z. B. generell transparenter und haben eine geringere Dimensionsstabilit\u00e4t. Au\u00dferdem bestimmt auch die Schmelztemperatur welcher Familie der Kunststoff angeh\u00f6rt. Standardkunststoffe haben eine niedrigere Temperatur als die sogenannten technischen Materialien. Hochleistungspolymere hingegen erfordern ein fortschrittlicheres W\u00e4rmemanagement, mit Schmelztemperaturen nahe 300\u00b0C.<\/p>\n

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FDM z\u00e4hlt zu den beliebtesten 3D-Druck Verfahren und ist mit Kunststoff-Filamenten kompatibel.<\/p><\/div>\n

Standard-3D-Drucker-Filamente<\/h3>\n

PLA<\/h4>\n

PLA<\/a>, oder Polymilchs\u00e4ure, ist ein teilkristallines Material, das aus nachwachsenden Rohstoffen – meist Maisst\u00e4rke – gewonnen wird. Im Gegensatz zu den meisten Kunststoffen aus der Erd\u00f6lindustrie gilt PLA als umweltfreundlicher, weil es unter den richtigen Bedingungen biologisch abbaubar ist. Es handelt sich dabei um ein sehr einfach zu verwendendes 3D-Drucker-Filament, weshalb es bei Anwendern sehr beliebt ist. Au\u00dferdem ist es f\u00fcr den Kontakt mit Lebensmitteln qualifiziert; die Extrusionstemperatur liegt bei 180\u00b0C. PLA hat eine gute geometrische Stabilit\u00e4t und zeichnet sich dadurch aus nicht verzugsanf\u00e4llig zu sein. Das Filament wird haupts\u00e4chlich f\u00fcr den Prototypenbau, den Werkzeugbau, dekorative Teile oder im medizinischen Bereich eingesetzt. PLA ist in einer Vielzahl von Farben erh\u00e4ltlich und wird zudem h\u00e4ufig in Verbundwerkstoffen verwendet.<\/p>

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Polypropylen<\/h4>\n

PP<\/a> ist mitunter eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten Materialien im Kunststoffspritzguss. Es ist bekannt f\u00fcr seine Leichtigkeit, Best\u00e4ndigkeit gegen Chemikalien, Erm\u00fcdung und verf\u00fcgt \u00fcber eine gute elektrische Isolierung. Polypropylen findet sich auch als 3D-Drucker-Filament und zeichnet sich durch eine gute Schlagfestigkeit, Gasdichtigkeit und Halbsteifigkeit aus. Sie sollten jedoch beachten, dass es ziemlich schwierig zu drucken ist, weil es nicht auf der Bauplatte haftet. PP hat sehr pr\u00e4zise Schmelzpunkte, weshalb ein ausgezeichnetes W\u00e4rmemanagement zwingend notwendig ist. In Bezug auf die Anwendungen wird PP-Filament am besten f\u00fcr Verpackungen, Klammern und Verschl\u00fcsse, Fl\u00fcssigkeitsbeh\u00e4lter uvm. verwendet.<\/p>\n

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Ein mit PP 3D-gedrucktes Teil (Bildnachweis: Materialise)<\/p><\/div>\n

ABS, ein beliebtes 3D-Drucker-Filament<\/h4>\n

Bei diesem Filament handel es sich um eine amorphe Struktur: ABS<\/a> ist ein Filament, das f\u00fcr seine Best\u00e4ndigkeit gegen Tieftemperaturschocks aber auch f\u00fcr seine Leichtigkeit bekannt ist. Es ist deshalb nicht immer ganz so einfach, das Material einer Kategorie zuzuordnen: Es wird manchmal zu den technischen Materialien gez\u00e4hlt, weil es weniger leicht zu verarbeiten ist als z.B. PLA. Beim 3D-Druck unterliegt es einer Verformung, welche den Einsatz einer Heizplatte erfordert. Die Eigenschaften von ABS machen es zu einem idealen Material f\u00fcr die Herstellung von Funktionsprototypen, h\u00e4ufig verwendeten Werkzeugteilen und kann au\u00dferdem zur Herstellung von Formen verwendet werden. ABS ist nach wie vor ein erschwingliches 3D-Drucker-Filament, mit einem breiten Angebot am Markt.<\/p>\n

Technische Filamente<\/h3>\n

Nylon<\/h4>\n

Nylon<\/a>, auch bekannt als Polyamid (PA), ist auf dem Markt der additiven Fertigung als Pulver f\u00fcr die SLS-Technologie weiter verbreitet. Es kann jedoch auch als Filament mit 6 Kohlenstoffatomen erworben werden und tr\u00e4gt dementsprechend den Namen PA6. \u00c4hnlich wie ABS, ben\u00f6tigt auch PA6, auf Grund seiner schlechten Haftung, eine Heizplatte. PA6 ist bekannt f\u00fcr seine Schlag- und Abriebfestigkeit sowie f\u00fcr seine Flexibilit\u00e4t. Das Material hat eine relativ lange Lebensdauer, eignet sich ideal zur Herstellung von Teilen wie Scharnieren, Maschinenkomponenten und Werkzeugen. Es kann zudem mit Kohlenstoff- oder Glasfasern verst\u00e4rkt werden. Beachten Sie, dass Nylon ein feuchtigkeitsabsorbierendes Material ist, daher ist die Lagerung an einem trockenen Ort essentiell.<\/p>\n

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Die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit ist bei PA6 entscheidend (Bildnachweis: Sharebot)<\/p><\/div>\n

PET, ein eher technisches Filament<\/h4>\n

PET ist in der Industrie ein bekanntes Material, welches beispielsweise zur Herstellung von Kunststoffflaschen zum Einsatz kommt. Im 3D-Druck ist dieses unter PETG<\/a> bekannt, das G steht f\u00fcr den Zusatz von Glykol, was die Spr\u00f6digkeit des Kunststoffes verringert. PETG ist f\u00fcr seine Transparenz und seine Vertr\u00e4glichkeit mit Lebensmitteln bekannt. Es werden daher viele Verpackungen und Beh\u00e4lter mit PETG gedruckt. Das Material ist eine gute Alternative zu PLA oder ABS.<\/p>\n

POM<\/h4>\n

Bei Polyoxymethylen, kurz POM<\/a> handelt es sich um ein teilkristallines Material, welches f\u00fcr den 3D-Druck immer beliebter wird. Es hat hervorragende chemische Eigenschaften, ist hitze-, schlag- und abriebfest und verf\u00fcgt \u00fcber gute Gleiteigenschaften. POM kann f\u00fcr den 3D-Druck von einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, z. B. f\u00fcr Rucksackschnallen und Komponenten, welche \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum hitzebest\u00e4ndig sein m\u00fcssen, sowie Zahnr\u00e4der. Jedoch ist es auch ein Filament, das recht schwierig zu drucken ist, da es ein gutes W\u00e4rmemanagement erfordert – Platte, Extruder und Kammer. Bitte beachten Sie au\u00dferdem, dass es im Vergleich zu Materialien wie PLA oder ABS<\/a> nur wenige Hersteller f\u00fcr diese Art von 3D-Drucker-Filament gibt.<\/p>\n

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Auch POM wird im 3D-Druck eingesetzt (Bildnachweis: POM)<\/p><\/div>\n

Polycarbonat, ein amorphes 3D-Drucker-Filament<\/h4>\n

Polycarbonat (PC) wird gerne wegen seiner Festigkeit und Transparenz verwendet. Es ist sicherlich kein einfach zu druckendes Thermoplast, da es h\u00f6here Extrusionstemperaturen und eine Heizplatte erfordert. Das Material ist besonders in der optischen Industrie beliebt, da es eine geringere Dichte als Glas hat und Temperaturen von -150\u00b0C bis 140\u00b0C standh\u00e4lt. Typischerweise k\u00f6nnen Schutzscheiben oder optische Teile mit Polycarbonat 3D-gedruckt werden. Auf jeden Fall findet sich dieses 3D-Drucker-Filament immer h\u00e4ufiger im Angebot der Hersteller.<\/p>\n

Hochleistungsthermoplaste (HPP)<\/h3>\n

Diese letzte Kategorie von Polymeren ist bekannterma\u00dfen am anspruchsvollsten: Die Thermoplaste, die diese bilden, erfordern hohe Schmelztemperaturen und haben Eigenschaften, die denen bestimmter Metalle gleicht. In der additiven Fertigung sind dies Filamente, welche eine hohe Extrusionstemperatur, eine Heizplatte und einen geschlossenen Druckraum ben\u00f6tigen. Das W\u00e4rmemanagement ist f\u00fcr diese Art von Material also entscheidend.<\/p>\n

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HPP sind anspruchsvolle Materialien, die ein hervorragendes W\u00e4rmemanagement erfordern (Bildnachweis: 3DGence)<\/p><\/div>\n

Teilkristalline HPP<\/h4>\n

PEEK ist wahrscheinlich das g\u00e4ngigste 3D-Drucker-Filament in dieser Kategorie. Das Material geh\u00f6rt zur PAEK-Familie und ben\u00f6tigt eine Extrusionstemperatur von ca. 400\u00b0C, eine Platte, die 230\u00b0C erreichen kann, und einen auf 120\u00b0C beheizten Druckraum. PEEK ist bekannt f\u00fcr sein Gewichts-\/Festigkeitsverh\u00e4ltnis und kann hohen Temperaturen standhalten. Es kann zudem steril gehalten werden, was es zum idealen Material f\u00fcr den Druck von ma\u00dfgeschneiderten Implantaten. Es ist sicherlich ein 3D-Drucker-Filament, welches nach wie vor anspruchsvoll ist, die Beherrschung des 3D-Druckverfahrens voraussetzt und noch recht teuer ist.<\/p>\n

PPS ist ebenfalls ein hochleistungsf\u00e4higer teilkristalliner Thermoplast, der f\u00fcr seine chemische Best\u00e4ndigkeit und mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Es wird haupts\u00e4chlich in der Automobil-<\/a>, \u00d6l- & Gas- und Elektronikindustrie eingesetzt. Seine Extrusionstemperatur liegt bei rund 300\u00b0C; au\u00dferdem wird eine Heizplatte und eine geschlossene Kammer ben\u00f6tigt.<\/p>\n

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PEEK wird h\u00e4ufig f\u00fcr den 3D-Druck kundenspezifischer Implantate verwendet (Bildnachweis: FossiLabs)<\/p><\/div>\n

Amorphe Hochtemperatur-Filamente<\/h4>\n

In dieser Kategorie k\u00f6nnen wir als erstes PEI<\/a> nennen, ein Filament, das von SABIC unter der Marke ULTEM vermarktet wird. Es ist preiswerter als PEEK und erf\u00fcllt die Brand-\/Rauchnormen, was es zu einem idealen Material f\u00fcr die Luft- und Raumfahrtindustrie macht. PEI ist au\u00dferdem best\u00e4ndig gegen Automobilfl\u00fcssigkeiten, Kohlenwasserstoffe, Alkohole und w\u00e4ssrige L\u00f6sungen. Es kann sterilisiert werden und ist lebensmittelvertr\u00e4glich<\/a>.<\/p>\n

Schlie\u00dflich k\u00f6nnen wir hier noch die Familie der Sulfone <\/a>erw\u00e4hnen, insbesondere PPSU und PSU. Dies sind sehr interessante Thermoplaste in Bezug auf die thermischen Eigenschaften und das Brand-\/Rauchverhalten. Au\u00dferdem haben sie gute elektrische Isolations- und dielektrische Eigenschaften. Sie stellen beliebte Werkstoffe in der Transportindustrie dar, sei es im Schienenverkehr, in der Luft- und Raumfahrt<\/a> oder im Automobilbereich.<\/p>\n

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Bildnachweis : Pollen AM<\/p><\/div>\n

Verbundwerkstoffe als Filamente f\u00fcr den 3D-Druck<\/h3>\n

Schlie\u00dflich ist es wichtig, Verbundwerkstoffe und elastische Materialien zu erw\u00e4hnen. Bei Verbundwerkstoffen<\/a> handelt es sich um Materialien, die aus einer Matrix – PLA, Nylon, Polycarbonat usw. – bestehen, die durch Fasern, meist aus Kohlenstoff, verst\u00e4rkt wird. Diese k\u00f6nnen auch mit Glas, Aramid, etc. verst\u00e4rkt werden. Dadurch erh\u00f6ht sich die Festigkeit und gleichzeitig wird das Gewicht optimiert. Es gibt inzwischen verschiedene Methoden, um die Fasern zu platzieren.<\/p>\n

Schlie\u00dflich finden sich auch flexible Filamente wie TPU<\/a> im FDM-Materialangebot. Bei diesen handelt es sich um flexible Materialien, die f\u00fcr ihre Verschlei\u00df- und Sto\u00dffestigkeit bekannt sind. Sie sind besonders interessant bei der Herstellung von Klammern oder orthop\u00e4dischen Einlagen, sind jedoch nicht sehr hitzebest\u00e4ndig.<\/p>\n

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TPU ist ein flexibles Material (Bildnachweis: ALSIMA)<\/p><\/div>\n

Welches 3D-Drucker Filament nutzen Sie? Lassen Sie uns dazu gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie uns Ihre Meinung auf Facebook,<\/a> und\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter.<\/a><\/p>\n

*Titelbildnachweis : AGRU<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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