{"id":53399,"date":"2024-02-01T00:01:23","date_gmt":"2024-01-31T23:01:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=53399"},"modified":"2024-06-07T14:05:11","modified_gmt":"2024-06-07T12:05:11","slug":"hochleistungskunststoffe-vs-metalle-010220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/hochleistungskunststoffe-vs-metalle-010220241\/","title":{"rendered":"Hochleistungskunststoffe vs Metalle: Welches Material f\u00fcr den 3D-Druck?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:160,&quot;335559740&quot;:259}\">Beim 3D-Druck spielen die Materialien eine entscheidende Rolle. Die Eigenschaften und Merkmale jeder Materialfamilie (ob <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-materialien-teil-2-metalle\/\">Metalle<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-materialien-kunststoffe\/\">Kunststoffe<\/a> oder <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/leitfaden-keramische-und-organische-materialien-3d-druck-080820221\/\">Keramik<\/a>) haben einen erheblichen Einfluss auf das entstehende Teil. Zu wissen, welches Material am besten geeignet ist, ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung eines jeden Teils. Das Material beeinflusst auch das Design, da es sich auf alles auswirken kann, von der Verwendung von St\u00fctzstrukturen bis hin zu Problemen mit der Schrumpfung und den Eigenschaften des resultierenden Teils. Aber wie sieht es aus, wenn zwei v\u00f6llig unterschiedliche Materialgruppen f\u00fcr fortschrittliche Endanwendungsteile verwendet werden k\u00f6nnen? Das beste Beispiel hierf\u00fcr ist zweifellos der Vergleich zwischen Hochleistungskunststoffen\u00a0und Metallen.\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span data-ccp-props=\"{&quot;134233117&quot;:false,&quot;134233118&quot;:false,&quot;201341983&quot;:0,&quot;335551550&quot;:1,&quot;335551620&quot;:1,&quot;335559685&quot;:0,&quot;335559737&quot;:0,&quot;335559738&quot;:0,&quot;335559739&quot;:160,&quot;335559740&quot;:259}\">Obwohl es offensichtlich ist, dass Metalle und Kunststoffe v\u00f6llig verschieden sind, gibt es einige Polymere, deren Eigenschaften und Merkmale mit denen vieler Metalle konkurrieren, was sie zu einer praktikablen Alternative macht. Aber warum sollte man das eine dem anderen vorziehen? Was sind die Hauptunterschiede zwischen den beiden? Worauf m\u00fcssen Sie beim 3D-Druck achten? Diese und weitere Fragen beleuchten wir in unserem neuesten Versus-Artikel.\u00a0<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_53135\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53135\" class=\"wp-image-53135 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/part_hpp.jpg\" alt=\"Hochleistungskunststoffe im 3D-Druck\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53135\" class=\"wp-caption-text\">Ein gro\u00dfes 3D-gedrucktes Teil aus Hochleistungskuststoff.\u00a0 (Bild: AON3D)<\/p><\/div>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen und Metallen<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei Metallen und Hochleistungskunststoffen (<em>High Performance Polymere &#8211; HPP<\/em>) beginnen die Unterschiede bereits bei der Herkunft. W\u00e4hrend die meisten Metalle in der Natur vorkommen (au\u00dfer nat\u00fcrlich Legierungen), werden Polymere k\u00fcnstlich hergestellt. Dar\u00fcber hinaus werden die speziellen Kunststoffe, die im 3D-Druck verwendet werden, aus chemisch unterschiedlichen Polymerketten hergestellt, die miteinander verflochten sind.<\/p><div class=\"dnati-inside-article\" id=\"dnati-2935859728\"><a data-no-instant=\"1\" href=\"https:\/\/us06web.zoom.us\/webinar\/register\/3017742609846\/WN_qTQJLgBdT7qM81bWlSiRdQ\" rel=\"noopener\" class=\"a2t-link\" target=\"_blank\" aria-label=\"LB (2)\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2026\/03\/LB-2.gif\" alt=\"\"  width=\"850\" height=\"150\"   \/><\/a><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Auch wenn sie anfangs anders aussehen, sind die Merkmale und Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen und Metallen sehr \u00e4hnlich. Zun\u00e4chst ist es jedoch wichtig zu wissen, dass &#8222;Hochleistungspolymer&#8220; kein technischer Begriff ist. Er bezieht sich vielmehr auf technische Polymere in Ingenieurqualit\u00e4t, die in der Regel eine h\u00f6here Festigkeit, Reinheit, Steifigkeit und Best\u00e4ndigkeit gegen Verschlei\u00df und Chemikalien aufweisen. Dazu z\u00e4hlen traditionell Thermoplaste wie <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/pei-ultem-im-3d-druck-030820201\/\">ULTEM<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/peek-und-3d-druck-120520201\/\">PEKK<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/was-sie-ueber-peek-wissen-sollten-06042020-1\/\">PEEK<\/a>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Obwohl <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/was-sie-ueber-tpu-beim-3d-druck-wissen-sollten\/\">TPE\/TPU<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/22690-2-110220201\/\">PC<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/eigenschaften-nylon-120320201\/\">Nylon<\/a> manchmal auch zu ihnen gez\u00e4hlt werden, sollten sie eher als &#8222;technische Thermoplaste&#8220; betrachtet werden, w\u00e4hrend &#8222;Hochleistungsthermoplaste&#8220; eine eigene Kategorie bilden. Die Unterschiede zwischen Hochleistungskunststoffen <span style=\"font-size: 1em;\">und\u00a0<\/span>Metallen\u00a0<span style=\"font-size: 1em;\">beginnen wie bereits erw\u00e4hnt schon bei ihrer Herkunft. Polymere werden k\u00fcnstlich hergestellt und kommen im Gegensatz zu Metallen nicht nat\u00fcrlich vor.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_53137\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53137\" class=\"wp-image-53137 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/polymer_pyramid.png\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53137\" class=\"wp-caption-text\">Verschiedene Polymere werden unterschiedlich eingestuft, wie die Pyramide zeigt, die die Kompatibilit\u00e4t mit SLS veranschaulicht. (Bild: Chiara Morano und Leonardo Pagnotta)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Es gibt auch viele Arten von Metallen, die f\u00fcr die additive Fertigung verwendet werden, darunter solche, die sich nat\u00fcrlich bilden, sowie Legierungen (ein Metall, das durch die Kombination von zwei oder mehr Elementen hergestellt wird, um ihm eine h\u00f6here Festigkeit oder bestimmte Eigenschaften zu verleihen). Zu den h\u00e4ufig verwendeten Metallen geh\u00f6ren Aluminium und seine Legierungen, Stahl (einschlie\u00dflich Edelstahl und Werkzeugstahl), Kupferlegierungen, Gallium, Titan und Legierungen, Kobalt-Chrom-Nickel-Basis-Legierungen und in den letzten Jahren sogar Edelmetalle wie Gold oder Silber. Die Art des verwendeten Metalls h\u00e4ngt vom Verwendungszweck des Endprodukts ab, da jedes Metall unterschiedliche Eigenschaften aufweist.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Eigenschaften unterscheiden sich auch je nach der Form, in der das Metall vorliegt. W\u00e4hrend es sich bei Hochleistungspolymeren meist um Filamente oder in einigen F\u00e4llen um Pulver handelt, gibt es bei Metallen viel mehr Auswahlm\u00f6glichkeiten. So gibt es Metall vorrangig als Pulver, aber auch als Filament (in der Regel in Verbundform mit einer Polymermatrix), als Draht und sogar als Nanopartikel. Dies hat nat\u00fcrlich direkte Auswirkungen auf den 3D-Druck, da es eine gr\u00f6\u00dfere Auswahl an Anwendungen erm\u00f6glicht, wie sp\u00e4ter noch erl\u00e4utert wird.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen und Metallen beim 3D-Druck<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der Schl\u00fcssel zu Hochleistungskunststoffen und Metallen im 3D-Druck ist, dass beide unglaubliche mechanische, thermische und chemische Eigenschaften haben. In der Tat sollen Hochleistungsthermoplaste mit den meisten Metallen konkurrieren, insbesondere wenn es um die sogenannten &#8222;Super&#8220;-Polymere wie PAEK (zu denen alle Materialien der Polyetherketon-Familie wie <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/peek-vs-pekk-3d-druck-240620211\/\">PEEK und PEKK<\/a> geh\u00f6ren) und PEI (besser bekannt unter dem Markennamen Ultem) geht.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">PAEK-Werkstoffe sind beispielsweise f\u00fcr ihre hervorragende Chemikalien-, Fl\u00fcssigkeits-, Verschlei\u00df-, Temperatur- und Feuerbest\u00e4ndigkeit bekannt. Dar\u00fcber hinaus verf\u00fcgen sie \u00fcber hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften und haben eine hohe Schlagz\u00e4higkeit, selbst bei hohen Temperaturen oder bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Einer der gr\u00f6\u00dften Vorteile der Verwendung von Hochleistungspolymeren ist ihr extrem gutes Verh\u00e4ltnis von Festigkeit zu Gewicht. Das ist sogar besser als das von Aluminium, da High Performance Polymere etwa 60-70 % leichter sind. Das erm\u00f6glicht die\u00a0 Herstellung unglaublich fester und dennoch leichter Teile. Auch die Glas\u00fcbergangstemperaturen sind in der Regel hoch, ebenso wie die Bruchdehnung, die allerdings bei PEI, PEKK und PEEK unterschiedlich ist.<\/p>\n<div id=\"attachment_53138\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53138\" class=\"wp-image-53138 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/tensile_strength.jpg\" alt=\"Hochleistungskunststoffe und Metalle\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53138\" class=\"wp-caption-text\">Der Unterschied in der Zugfestigkeit zwischen Aluminium und herk\u00f6mmlichen HPP-Materialien (Bild: AON3D)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei Metallen hingegen gibt es tats\u00e4chlich Unterschiede, je nachdem, welches Metall verwendet wird. Aluminium zum Beispiel ist schw\u00e4cher als viele andere, aber viel leichter, weshalb es f\u00fcr sein gutes Verh\u00e4ltnis von St\u00e4rke zu Gewicht bekannt ist. Kupfer hingegen ist wegen seiner elektrischen und w\u00e4rmeleitenden Eigenschaften sowie seiner guten Formbarkeit beliebt. Dar\u00fcber hinaus werden Titan, das vielleicht am besten f\u00fcr seine biokompatiblen Eigenschaften bekannt ist, und Kobalt wegen seiner Festigkeit und Formbarkeit gerne in der Fertigung verwendet. Es sollte jedoch auch erw\u00e4hnt werden, dass diese Vielfalt an sich schon ein wahrer Vorteil ist: Die Benutzer k\u00f6nnen die Wahl anhand der\u00a0 Eigenschaften treffen, die ihren Bed\u00fcrfnissen am besten entsprechen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Insgesamt l\u00e4sst sich jedoch feststellen, dass Metalle wegen ihrer Festigkeit und Steifigkeit beliebt sind. Und obwohl dies im Vergleich zu Standardpolymeren von Bedeutung ist, haben Hochleistungspolymere vergleichbare Eigenschaften und weisen oft eine geringere Dichte als Metalle auf (wodurch sie leichter sein k\u00f6nnen). Allerdings ist es, wie bereits erw\u00e4hnt, aufgrund der wesentlich gr\u00f6\u00dferen Auswahl an Metallen, die f\u00fcr die additive Fertigung zur Verf\u00fcgung stehen, auch einfacher, die gew\u00fcnschten Eigenschaften im Vergleich zu Hochleistungskunststoffen auszuw\u00e4hlen. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Metalle je nach der verwendeten Legierung in der Regel einen breiteren Temperaturbereich bew\u00e4ltigen. Allerdings ist die Herstellung von Metallteilen in der Regel auch energie- und zeitaufw\u00e4ndiger, da die g\u00e4ngigsten Verfahren mit Lasern arbeiten.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Hochleistungskunststoffe und Metalle im 3D-Druck<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">In Bezug auf den eigentlichen 3D-Druck ist dies der Punkt, an dem wir sehen, wo Hochleistungskunststoffe und Metalle die meisten Unterschiede aufweisen. Denn aufgrund der Beschaffenheit der Materialien sind die verwendeten Verfahren nicht dieselben. Tats\u00e4chlich gibt es viel mehr additive Fertigungstechnologien, die mit Metallen kompatibel sind als mit Hochleistungspolymeren.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Metalle stehen der additiven Fertigung in verschiedenen Formen zur Verf\u00fcgung. Zu den Verfahren mit Metallpulvern z\u00e4hlen beispielsweise Laser-Pulverbett-Schmelzverfahren wie DMLS und EBM, die f\u00fcr Teile verwendet werden, die stark und detailliert sein m\u00fcssen und f\u00fcr eine maximale Gewichtsreduzierung optimiert werden k\u00f6nnen. \u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich mit den Verfahren der Materialabscheidung unter konzentrierter Energie (DED) (einschlie\u00dflich WAAM, EBAM und WAM, neben vielen anderen), bei denen entweder Metalldraht oder Pulver verwendet wird, um extrem gro\u00dfe Metallteile herzustellen oder zu reparieren (das einzige AM-Verfahren, das dazu in der Lage ist). Es gibt auch das Binder-Jetting-Verfahren, bei dem ein Bindemittel zur Herstellung von Teilen verwendet wird.<\/p>\n<div id=\"attachment_53133\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53133\" class=\"size-full wp-image-53133\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/laser_fusion.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53133\" class=\"wp-caption-text\">Bei vielen 3D-Druckverfahren kommen Laser zum Einsatz.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zu den Verfahren, bei denen kein Laser zum Einsatz kommt, z\u00e4hlen die Metallextrusion und das Binder Jetting. Beim Binder Jetting wird, wie oben erw\u00e4hnt, ein Bindemittel aufgespritzt, das das Pulver zusammenh\u00e4lt. Allerdings erfordert diese Technologie aufgrund ihrer Beschaffenheit eine erhebliche Nachbearbeitung wie das Sintern nach dem ersten Druck. Extrusion wird nur von bestimmten Unternehmen angeboten, dabei wird Metall zusammen mit einer Polymermatrix gedruckt. Bevor das Teil jedoch verwendet werden kann, muss es ebenfalls nachbearbeitet und gesintert werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Gegensatz dazu sind Standardpolymere zwar mit einer Vielzahl von AM-Verfahren kompatibel, Hochleistungspolymere jedoch nicht. Das wichtigste 3D-Druckverfahren f\u00fcr diese Materialien ist die Extrusion, sowohl mit Filamenten als auch mit Pellets (wobei derzeit eher Filamente verwendet werden). SLS ist ebenfalls m\u00f6glich, aber es gibt weit weniger L\u00f6sungen, ein Beispiel daf\u00fcr w\u00e4re die EOS P810 Maschine. Das Verfahren ist allerdings sehr n\u00fctzlich, da man keine St\u00fctzstrukturen ben\u00f6tigt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Man muss jedoch bedenken, dass Hochleistungskunststoffe nicht einfach zu drucken sind. Selbst wenn die Extrusion das Hauptverfahren ist, ist nicht jeder FDM- oder FGF-3D-Drucker geeignet. Vielmehr ist es notwendig, mit Druckern zu arbeiten, die f\u00fcr die Verarbeitung von Hochleistungsthermoplasten entwickelt wurden. Das bedeutet, dass sie immer \u00fcber eine geschlossene Kammer verf\u00fcgen, die auf h\u00f6here Temperaturen als bei Standardmodellen erhitzt werden kann, sowie \u00fcber ein beheiztes Druckbett und eine beheizte D\u00fcse, die ebenfalls in der Lage sind, sich auf die hohen Temperaturen zu erhitzen, die f\u00fcr den Druck mit diesen Arten von Thermoplasten erforderlich sind, da ihre Schmelzpunkte deutlich h\u00f6her liegen.<\/p>\n<div id=\"attachment_53132\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53132\" class=\"size-full wp-image-53132\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/fdm_HPP.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53132\" class=\"wp-caption-text\">Teile aus Hochleistungskunststoffen werden am h\u00e4ufigsten im Extrusionsverfahren hergestellt (Bild: Arkema)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hinzu kommt, dass teilkristalline Polymere wie PEEK und PEKK zum Zeitpunkt des Schmelzens instabil sein k\u00f6nnen. Das macht das Drucken selbst f\u00fcr erfahrene Anwender mit modernen Maschinen schwierig, zumal alle Hochleistungspolymere zu Verformungen neigen k\u00f6nnen. Die Zugabe von Fasern (z. B. Kohlenstofffasern, aber auch Glasfasern oder Kevlar), die die Materialien steifer machen und beim Schmelzen stabilisieren (durch einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine langsamere Kristallisation), kann den Druck erleichtern.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine \u00c4hnlichkeit zwischen Hochleistungskunststoffen und <span style=\"font-size: 1em;\">Metallen besteht in den Schwierigkeiten beim Drucken. Beide Materialfamilien erfordern einen erheblichen Arbeitsaufwand, um erfolgreich zu drucken, n\u00e4mlich geschlossene Kammern und hohe Temperaturen. Aber selbst das ist bei Metallen schwieriger, da die Maschinen in einer geschlossenen Kammer <\/span><a style=\"font-size: 1em;\" href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/sauerstofffreie-produktion-beim-loeten-und-3d-druck-300120241\/\">ohne Sauerstoff<\/a><span style=\"font-size: 1em;\"> stehen m\u00fcssen, da dieser w\u00e4hrend des Prozesses mit dem Metall reagiert. Um dies zu vermeiden, m\u00fcssen die Kammern mit einem Edelgas wie Argon gef\u00fcllt sein.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Au\u00dferdem sind einige Experten der Meinung, dass Hochleistungspolymere aufgrund der Verwendung von Lasern und der Beschaffenheit von Metallen etwas einfacher zu drucken sind als zuletzt genannte, da weniger Schritte erforderlich sind. Ein weiteres Beispiel ist, dass beim Laser-Pulverbett-Verfahren mit Metallen zus\u00e4tzliche Sicherheitsma\u00dfnahmen und -ausr\u00fcstungen erforderlich sind, einschlie\u00dflich Atemschutzmasken und Schutzkleidung, um sicherzustellen, dass das Pulver nicht in die Lunge gelangt oder mit der Haut in Kontakt kommt.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">Nachbearbeitung<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/loesungen-zur-nachbearbeitung-3d-druck-291020201\/\">Nachbearbeitung<\/a> ist ein weiterer Bereich, in dem wir die Vorteile von Hochleistungskunststoffen gegen\u00fcber Metallen in additiven Fertigungsverfahren sehen. Bei allen Metallverfahren ist n\u00e4mlich eine erhebliche Nachbearbeitung erforderlich, bevor ein fertiges Teil hergestellt werden kann. Bei DED ist dies nicht immer erforderlich, kann aber n\u00fctzlich sein, um Spannungen im Material zu beseitigen, die beim Schmelzen auftreten k\u00f6nnen. Es ist auch \u00fcblich, bei hohen Oberfl\u00e4chenrauhigkeiten eine spanende Bearbeitung vorzunehmen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Auch das Entfernen von St\u00fctzstrukturen ist oft notwendig und kann komplizierter sein. Bei Metallen beispielsweise ist Fr\u00e4sen oder eine maschinelle Bearbeitung erforderlich, da die St\u00fctzen aus demselben Material bestehen. Bei HPP waren die Tr\u00e4ger zwar urspr\u00fcnglich aus demselben Material, aber es kommen zunehmend spezielle Tr\u00e4gerl\u00f6sungen auf den Markt, die sich leichter entfernen lassen (was eine Doppelextrudermaschine erfordert).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Allgemeinen sind bei Metallen nach dem Druck zus\u00e4tzliche Schritte erforderlich, n\u00e4mlich Sintern und andere <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/waermebehandlung-im-3d-druck-150120241\/\">W\u00e4rmebehandlungsverfahren<\/a>. Auch aufgrund dieser w\u00e4rmebasierten Prozesse k\u00f6nnen Metallteile schrumpfen. Dies muss daher in der Entwurfsphase ber\u00fccksichtigt werden, um Verformungen zu vermeiden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Nachbearbeitung reicht von der Entpuderung bei pulverbasierten Verfahren bis zum Entbindern und Sintern, die f\u00fcr die &#8222;Verdichtung&#8220; des Teils erforderlich sind (wie beim Binder Jetting). Andere Schritte zur Verbesserung des Teils umfassen entweder W\u00e4rmebehandlungen wie das hei\u00dfisostatische Pressen und Gl\u00fchen, um Eigenspannungen abzubauen und bestimmte Eigenschaften zu verbessern, oder die Oberfl\u00e4chenbearbeitung, um Rauheiten zu beseitigen und das fertige Teil zu polieren. Obwohl diese letzten Schritte auch f\u00fcr Hochleistungspolymere verwendet werden k\u00f6nnen, wird das Gl\u00fchen insbesondere bei Materialien wie PEKK h\u00e4ufig eingesetzt, um die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften zu optimieren.<\/p>\n<div id=\"attachment_53134\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53134\" class=\"size-full wp-image-53134\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/metal_part.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53134\" class=\"wp-caption-text\">St\u00fctzen m\u00fcssen aus Metall geschnitten werden und erfordern oft eine Nachbearbeitung<\/p><\/div>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Anwendungen von Hochleistungskunststoffen und Metallen<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Aufgrund ihrer \u00fcberlegenen Eigenschaften gibt es auch erhebliche \u00dcberschneidungen zwischen den Anwendungen f\u00fcr Hochleistungskunststoffe und Metalle. Beispielsweise werden beide in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt verwendet, da hochfeste, widerstandsf\u00e4hige Teile f\u00fcr die enormen Temperaturschwankungen entscheidend sind und den Vorschriften f\u00fcr sicherheitskritische Teile entsprechen. Es sollte jedoch auch erw\u00e4hnt werden, dass HPP hier dank ihres beeindruckenden Verh\u00e4ltnisses von Festigkeit zu Gewicht und ihrer im Vergleich zu Metallen h\u00f6heren Leichtigkeit, was in der Luftfahrt sehr wichtig ist, ihren Wert zeigen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die gleichen Eigenschaften machen beide Werkstoffe auch f\u00fcr industrielle Anwendungen wie Lagerk\u00e4fige und Rohrverbindungsst\u00fccke und insbesondere im Automobil- und Transportsektor beliebt. Obwohl traditionell Aluminium f\u00fcr die Herstellung von Teilen in allen Bereichen, von Luxusfahrzeugen bis hin zu Rennwagen, verwendet wird, werden auch Hochleistungspolymere dank ihrer gr\u00f6\u00dferen Leichtigkeit zunehmend eingesetzt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Medizinische Anwendungen sind ebenfalls wichtig, wobei zu beachten ist, dass nicht alle Hochleistungskunststoffe oder Metalle daf\u00fcr geeignet sind. Vielmehr werden bestimmte Materialien verwendet, die auch biokompatibel sind, d. h. mit dem K\u00f6rper verwendet werden k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6ren bei den Metallen Titan und bei den Polymeren PEEK und PEKK. Auch hier gibt es einen Unterschied: Titan ist wegen seiner Biokompatibilit\u00e4t beliebt, da es im Allgemeinen resistent gegen Korrosion durch K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten ist, sich in den Knochen integrieren l\u00e4sst und einen hohen Grenzwert aufweist. In der Zwischenzeit ist PEEK nicht nur deshalb interessant, sondern auch, weil es Eigenschaften aufweist, die dem menschlichen Knochen sehr \u00e4hnlich sind, was das Material f\u00fcr den 3D-Druck von Implantaten besonders interessant macht.<\/p>\n<div id=\"attachment_53136\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-53136\" class=\"size-full wp-image-53136\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/01\/peek_iemai.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-53136\" class=\"wp-caption-text\">PEEK ist f\u00fcr viele verschiedene Anwendungen beliebt. Auch dank seiner \u00c4hnlichkeit mit Knochen ist es ideal f\u00fcr Implantate (Bild: IEMAI)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wie Sie sehen, gibt es aufgrund der unglaublichen Eigenschaften dieser Materialfamilien nur wenige Unterschiede bei den Anwendungen. Vielmehr kommt es auf die einzelnen Werkstoffe und die spezifischen Vorteile an, die sie bieten. So wird beispielsweise Titan in der Medizintechnik und Aluminium im Automobilbau eingesetzt. Es gibt jedoch eine Reihe von Merkmalen, die sie voneinander unterscheiden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Polymere eignen sich immer besser f\u00fcr Teile, die leicht sein m\u00fcssen, und sind Metallen in Umgebungen, in denen Korrosion eine Rolle spielt, \u00fcberlegen. Dar\u00fcber hinaus sind sie effektive W\u00e4rme- und Stromisolatoren, was sie ideal f\u00fcr elektrische Anwendungen macht. Wenn es hingegen um Festigkeit geht und das Gewicht keine Rolle spielt, sind viele Metalle den Hochleistungskunststoffen \u00fcberlegen. Es l\u00e4sst sich auch nicht leugnen, dass es bei Metallen eine gr\u00f6\u00dfere Auswahl an Materialien gibt, was bedeutet, dass die Auswahl des ben\u00f6tigten Materials auf der Grundlage der spezifischen Eigenschaften oder Merkmale einfacher sein kann. Au\u00dferdem sind Metalle leitf\u00e4hig, was zwar nicht f\u00fcr Anwendungen geeignet ist, bei denen eine Isolierung erforderlich ist, aber f\u00fcr den Einsatz in elektrischen Bauteilen und Verdrahtungssystemen ein entscheidender Vorteil ist. Dies ist auch ein Faktor bei der Entwicklung von Sensoren oder biomedizinischen Ger\u00e4ten.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Hersteller &amp; Preis<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sowohl f\u00fcr Hochleistungskunststoffe als auch f\u00fcr Metalle liegen die Preise deutlich \u00fcber denen von Standardpolymeren wie <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/pla-ein-leitfaden-zu-diesem-3d-druckmaterial-190820191\/\">PLA<\/a>, ABS und <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/petg-kunststoff-im-3d-druck-181220191\/\">PETG<\/a>. Bei Metallen beispielsweise h\u00e4ngt der Preis davon ab, welches Material verwendet wird, sowie von der Form des Materials (Draht, Pulver usw.), aber f\u00fcr 1 kg Pulver liegt er zwischen 70 und 700 US-Dollar, je nachdem, wie spezialisiert das Material ist (Kobalt ist deutlich teurer als Stahl). Eine 1 kg-Rolle PEEK-Filament kostet dagegen \u00fcber 500 Dollar und kann je nach Qualit\u00e4t des Materials und dem Zusatz von Kohlenstofffasern auch noch deutlich teurer sein.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Aber auch nicht alle Hochleistungspolymere haben den gleichen Preis. 1 kg PEI-Filament wird ab etwa 200 Dollar erh\u00e4ltlich sein, also deutlich weniger als PEEK, und PEKK ist \u00e4hnlich teuer. Es ist jedoch unbestreitbar, dass trotz \u00e4hnlicher Preispunkte viele Metalle billiger sein werden als Hochleistungsmaterialien, insbesondere in gro\u00dfen Mengen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wie sieht es mit den Herstellern aus? Bei Hochleistungspolymeren sind die meisten Hersteller verst\u00e4ndlicherweise Chemieunternehmen wie Arkema, Solvay, SABIC, BASF und Evonik oder Unternehmen mit 3D-Druckern, die f\u00fcr Hochtemperatur- und Hochleistungspolymere ausgelegt sind, wie INTAMSYS. Es sollte jedoch hervorgehoben werden, dass die meisten HPP-Materialien nach wie vor von Chemieunternehmen stammen, von denen einige auch 3D-Druckl\u00f6sungen anbieten, z. B. Lehmann&amp;Voss. Materialien f\u00fcr den 3D-Metalldruck sind hingegen haupts\u00e4chlich bei Anbietern von 3D-Druckl\u00f6sungen wie EOS, 3D Systems, Trumpf, Sciaky, Desktop Metal und HP erh\u00e4ltlich.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-53411\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/01\/HPP-vs-Metall-Tabelle.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/01\/HPP-vs-Metall-Tabelle.jpg 700w, https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/01\/HPP-vs-Metall-Tabelle-600x343.jpg 600w, https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/01\/HPP-vs-Metall-Tabelle-160x91.jpg 160w\" sizes=\"auto, (max-width: 700px) 100vw, 700px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Womit arbeiten Sie? Nutzen Sie Hochleistungskunststoffe und Metalle f\u00fcr 3D-Druck? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf <a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/3Dnativesde\/\">Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0<a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/groups\/13502336\/\">LinkedIN<\/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\u00a0<a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-newsletter\/\">w\u00f6chentlichen Newsletter.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Beim 3D-Druck spielen die Materialien eine entscheidende Rolle. Die Eigenschaften und Merkmale jeder Materialfamilie (ob Metalle, Kunststoffe oder Keramik) haben einen erheblichen Einfluss auf das entstehende Teil. 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