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Filamente für 3D-Druck: Anwendungen und Eigenschaften

Der 3D-Druck hat sich zu einer facettenreichen Technologie entwickelt, die eine Vielzahl von Materialien bietet. Hier konzentrieren wir uns auf einige der meistverwendeten Filamente, um Ihnen einen detaillierten Überblick über deren Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten zu geben.

Beim Umgang mit den unten genannten Druckparametern ist es wichtig zu beachten, dass die angegebenen Temperatur- und Geschwindigkeitseinstellungen herstellerspezifisch variieren können. Jedes Filament, selbst wenn es dem gleichen Typ angehört, kann durch unterschiedliche Zusatzstoffe, Farbpigmente oder die Kunststoffmischung selbst, abweichende ideale Druckeinstellungen aufweisen. Daher sollte man stets die vom Hersteller bereitgestellten Richtlinien berücksichtigen und diese als Ausgangspunkt für weitere Feinjustierungen verwenden.

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PLA Filament: Der Allrounder für Einsteiger und Profis

Vorstellung: PLA, oder Polylactid, ist eines der beliebtesten 3D-Druckmaterialien dank seiner Benutzerfreundlichkeit und Umweltverträglichkeit. Es wird aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke hergestellt und bietet eine gute Oberflächengüte.


Anwendungsszenarien: Ideal für Konzeptmodelle, Prototypen, kleine Haushaltsgegenstände und Kunstprojekte. Auch für Bildungszwecke ist PLA wegen der Einfachheit im Umgang sehr gut geeignet.

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

  • Drucktemperatur: 190-220°C

  • Druckbetttemperatur: 20-60°C (oft nicht notwendig)

  • Druckgeschwindigkeit: 40-60 mm/s

  • Düsenmaterial: Standardmessing ist ausreichend, aber gehärtete Düsen für mit Fasern verstärkte Varianten.

Pro:

  • Umweltfreundlich und biologisch abbaubar.

  • Einfach zu drucken, ohne spezielle Druckbetten oder -umgebungen.

  • Breite Palette von Farben und Effekten verfügbar.

Contra:

  • Geringere Temperaturbeständigkeit; kann bei höheren Temperaturen verformen.

  • Weniger haltbar und flexibel als andere Filamente.

Hier einige PLA Filament Empfehlungen:

Günstiges Allround Einsteiger Filament: ANYCUBIC Filament 1.75 PLA Weiß, 1KG 3D Drucker Filament PLA Präzision 1,75 mm +/- 0,02 mm, Blasenfreies und Abbaubares Material für 3D Drucker (Werbung)

Interessantes Allround PLA Filament: SUNLU Meta PLA Filament 1,75 mm, Hohe Zähigkeit, Bessere Liquidität PLA-Filament für Schnelleren 3D-Druck, Maßgenauigkeit +/- 0,02 mm, 1 KG Spule, Schwarz (Werbung)

Besondere Qualtität: Prusament Prusa Galaxy PLA-Filament 1,75 mm 1 kg Spule (2,2 lbs), Durchmesser Toleranz +/- 0,02 mm, Schwarz (Werbung)

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ABS Filament: Stark und beständig für funktionale Teile

Vorstellung: ABS, oder Acrylnitril-Butadien-Styrol, ist ein starkes, zähes Filament, das in der Lage ist, stärkeren Beanspruchungen und höheren Temperaturen zu widerstehen als PLA.


Anwendungsszenarien: Geeignet für die Herstellung von funktionalen Prototypen, Werkzeugen, Spielzeug und Teilen, die mechanischer Beanspruchung oder höheren Temperaturen ausgesetzt sind.

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

  • Drucktemperatur: 220-250°C

  • Druckbetttemperatur: 90-110°C

  • Druckgeschwindigkeit: 40-80 mm/s

  • Düsenmaterial: Standardmessing ist ausreichend, kann aber bei gefüllten Varianten zu schnellerem Verschleiß führen.

 

Pro:

  • Hohe Festigkeit und Haltbarkeit.

  • Gute Hitzebeständigkeit.

  • Nach dem Drucken bearbeitbar (schleifen, bohren, lackieren).

Contra:

  • Schwieriger zu drucken als PLA, neigt zum Verzug.

  • Benötigt einen beheizten Druckbett und vorzugsweise einen geschlossenen Bauraum.

  • Dämpfe können beim Drucken unangenehm sein und sollten in gut belüfteten Bereichen verwendet werden.

Hier einige ABS Filament Empfehlungen:

Standard Allround ABS Filament: eSUN ABS+ Filament 1,75 mm, 3D-Drucker ABS Plus, Maßgenauigkeit +/- 0,05 mm, 1 kg Spule (2,2 LBS) 3D-Druck-Filament für 3D-Drucker, Schwarz (Werbung)

Standard Allround ABS Filament:  SUNLU ABS Filament 1.75 mm für den 3D-Drucker ABS 3D-Drucker Filamentgenauigkeit +/- 0.02 mm, Schwarz (Werbung)

Teuer aber gut: ABS Filament: extrudr® DuraPro ABS ø1.75mm (750gr) 'SCHWARZ/BLACK' - 3D Drucker Filament - Made in Austria (Werbung)

ASA Filament

ASA steht für Acrylnitril-Styrol-Acrylester und ist dem bekannteren ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) sehr ähnlich. Allerdings hat ASA eine besondere Eigenschaft, die es hervorsticht – seine UV-Beständigkeit. Die kleine, aber feine chemische Veränderung macht ASA besonders geeignet für Objekte, die der Sonne ausgesetzt sind, da es nicht so schnell spröde wird oder verblasst. Es ist ein Material, das ein wenig Übung erfordert. Aber mit den richtigen Einstellungen können herausragende Ergebnisse erzielt werden, mit einer Qualität und Beständigkeit, die kaum ein anderes Filament bieten kann.

Anwendungsszenarien: Wenn Ihr also nach einem Material für Außenanwendungen sucht, sei es für Ersatzteile für euer Auto, Gartenutensilien oder sogar künstlerische Installationen, die den Elementen trotzen sollen, könnte ASA genau das Richtige sein. Seine Fähigkeit, mit den Bedingungen fertig zu werden, wo andere Filamente aufgeben, macht es zum Helden des Outdoor-3D-Drucks.

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

  • Drucktemperatur: ASA verlangt in der Regel nach einer Drucktemperatur von etwa 240-260°C.

  • Druckbetttemperatur: Ein beheiztes Bett ist fast ein Muss, mit Temperaturen um die 90-110°C, um eine gute Haftung zu gewährleisten.

  • Druckgeschwindigkeit: Mit einer moderaten Geschwindigkeit von 40 mm/s erzielt man oft bessere Ergebnisse, denn langsamer ist bei ASA oftmals besser.

  • Düsenmaterial: Edelstahldüsen sind zu bevorzugen, da sie die hohen Drucktemperaturen besser aushalten.

  • Bauraum: Geschlossen, um den Einfluss von Zugluft zu minimieren und eine konstante Temperatur zu gewährleisten.

Pro:

  • UV-beständig: ASA bleicht nicht aus und wird nicht spröde, ideal für Außenteile.

  • Hohe Zähigkeit und Schlagfestigkeit: Ideal für mechanische Teile.

  • Chemikalienbeständigkeit: Widersteht auch unerwarteten Chemikalienkontakten.

  • Oberflächenqualität: ASA liefert glatte, seidenmatte Oberflächen.

  • Verarbeitbarkeit: Lässt sich gut bohren, schleifen und schneiden.

  • Nicht zu vergessen: Ein weiterer Vorteil von ASA, der nicht unerwähnt bleiben sollte, ist die geringe Geruchsentwicklung während des Drucks – ein Segen für alle, die in geschlossenen Räumen drucken.

Contra:

  • Warping: Neigt mehr zum Verziehen als andere Filamente wie PLA oder PETG.

  • Druckbedingungen: Erfordert höhere Drucktemperaturen und einen geschlossenen Druckraum.

  • ASA ist nicht ohne seine Tücken. Es ist bekanntermaßen schwieriger zu drucken als PLA oder PETG, da es zum Warping neigt. Das bedeutet, dass ein geschlossener Bauraum, eventuell sogar mit einer Heizung, hilfreich sein kann, um dieses Problem zu vermeiden.

  • ASA erfordert höhere Drucktemperaturen, was bedeutet, dass Drucker mit einem PTFE-Inliner (der nicht für hohe Temperaturen geeignet ist) eventuell aufgerüstet werden müssen.

Hier einige ASA Filament Empfehlungen:

OVERTURE PETG Filament 1,75 mm, 1 kg (2,2 lbs) Spule, Maßgenauigkeit +/- 0,05 mm​ (Werbung)

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TPU Filament: Flexibilität trifft auf Haltbarkeit

Vorstellung: TPU, oder Thermoplastisches Polyurethan, ist ein flexibles, elastisches Filament, das auch unter Beanspruchung seine Form behält. TPU ist bekannt für seine Abriebfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Hitzeresistenz bis zu 95 Grad, je nach Hersteller. Das Filament ist damit ist es ist widerstandsfähig gegen Öl, Fett und Abrieb. Egal, ob ihr die abgenutzten Reifen eures RC-Cars ersetzen oder ein elastisches Armband drucken wollt.

 

Die Härte des TPU-Filaments wird in Shore-Härtegraden angegeben, wobei ihr Materialien von superweich bis ziemlich hart finden könnt. Die verfügbaren Grade reichen derzeit von 60A bis 85A. Wollt ihr noch härteres Material, müsst ihr eventuell auf andere Filamente ausweichen, da TPU sonst seinen elastischen Charme verliert.


Anwendungsszenarien: TPU ist ein echter Allrounder. Neben dem oben erwähnten Einsatz für Ersatzteile könnt ihr damit auch Dichtungen, flexible Verbindungen, Dämpfungsmaterialien oder sogar Handyhüllen drucken. Seine dermatologische Unbedenklichkeit erweitert die Anwendungsmöglichkeiten um persönliche Accessoires wie Armbänder. Perfekt für Teile, die Flexibilität erfordern, wie Schutzhüllen, Schuheinlagen, flexible Scharniere oder Dichtungen.

 

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

  • Drucktemperatur: 220-250°C

  • Druckbetttemperatur: 20-60°C (oft nicht notwendig, aber kann Haftung verbessern)

  • Druckgeschwindigkeit: 15-30 mm/s

  • Düsenmaterial: Standardmessing ist ausreichend; für sehr weiche TPUs kann eine Düse mit kleinerem Durchmesser helfen.
     

Pro:

  • Hohe Flexibilität und Elastizität.

  • Gute Abriebfestigkeit und Haltbarkeit.

  • Widersteht Ölen, Fetten und vielen Lösungsmitteln.

Contra:

  • Kann schwierig zu drucken sein, vor allem für Anfänger.

  • Kann in Extrudern ohne direkten Antrieb schwer zu handhaben sein, erfordert oft einen Direktextruder oder eine angepasste Druckeinstellung.

  • Langsamere Druckgeschwindigkeiten notwendig.

  • Feuchtigkeitsempfindlich, was Lagerung und Handhabung erschwert

 

Hier einige TPU Filament Empfehlungen:
extrudr® TPU Flex medium ø1.75mm (750gr) 'SCHWARZ/BLACK' - 3D Drucker Filament 
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PETG: Das Allround Filament für technische 3D-Drucke

PETG steht für die perfekte Balance zwischen Festigkeit und Elastizität. Es ist härter und hitzebeständiger als PLA (hält bis zu ca. 80°C aus) und dabei leichter zu drucken als viele andere Filamente. Das macht es ideal für viele technische Anwendungsfälle, von robusten Zahnrädern bis zu flexiblen Verbindungen.

 

Anwendungsszenarien:

Egal ob es sich um funktionale Bauteile für Maschinen handelt oder kreative Projektideen – PETG ist ein Allround Filament. Ob im Auto bei hohen Temperaturen oder bei der Konstruktion, wo Teile auch mal bearbeitet werden müssen – PETG hat hierzu viele vorteilhafte Eigenschaften.

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

Drucktemperatur: ca. 235°C (für bessere Haftung etwas heißer)

  • Druckbetttemperatur: 75°C (etwas höher als empfohlen)

  • Druckgeschwindigkeit: Anpassbar, je nach Detailgrad des Teils

  • Düsenmaterial: Nicht spezifiziert, aber in der Regel kompatibel mit Standarddüsen

  • Bauraum: Ein offener Bauraum reicht völlig aus, da PETG kaum Verzug zeigt

 

Pro:

  • Hohe Schlagzähigkeit und Stabilität

  • Gute Haftung zwischen den Schichten

  • Schrauben können direkt in PETG gedreht werden

  • Weniger Verzug und gute Druckeigenschaften

 

Contra:

  • Nicht so vorhersehbar bei plötzlichen Stößen

  • Kann unter starken Belastungen splittern

  • Schwierigkeiten beim Kleben und Lackieren

Hier einige PETG Filament Empfehlungen:

OVERTURE PETG Filament 1,75 mm, 1 kg (2,2 lbs) Spule, Maßgenauigkeit +/- 0,05 mm (Werbung)

ERYONE PETG Carbon Fibre Filament 1.75 mm, 3D Printer Filament Dimensional Accuracy ±0.03 mm, Filament 1 kg Spool, Carbon Fibre Black (Werbung)

Greentec Filament: Der neue Stern am Nachhaltigkeitshimmel

Vorstellung: Greentec Filamente stehen für Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit, ohne dabei Kompromisse bei den mechanischen Eigenschaften einzugehen. Sie bestehen aus biobasierten Materialien und sind oft kompostierbar.

 

Anwendungsszenarien: Ideal für Anwender, die Wert auf ökologische Materialien legen. Gut geeignet für Haushaltsartikel, Büroausstattung und Verpackungen, die eine geringere Umweltbelastung erfordern.

Hier sind einige Richtlinien für die optimalen Druckbedingungen für das Filament:

  • Drucktemperatur: 190-220°C

  • Druckbetttemperatur: 50-70°C (kann ohne Druckbetttemperatur drucken, aber eine leichte Wärme kann die Haftung verbessern)

  • Druckgeschwindigkeit: 40-60 mm/s

  • Düsenmaterial: Standardmessing ist in den meisten Fällen geeignet; bei langfristiger Nutzung oder speziellen Greentec-Mischungen kann eine gehärtete Düse vorteilhaft sein.
     

Pro:

  • Umweltfreundlich und oft biologisch abbaubar.

  • Gute mechanische Eigenschaften, ähnlich wie PLA, aber oft besser in Bezug auf Zähigkeit und Festigkeit.

  • Geringere Schrumpfung und Verzug als bei ABS.


Contra:

  • Kann teurer sein als herkömmliche Filamente.

  • Die Auswahl an Farben und Effekten ist möglicherweise nicht so umfangreich wie bei PLA und ABS.

  • Möglicherweise sind spezielle Lagerbedingungen erforderlich, um die biologischen Eigenschaften zu erhalten.

Hier einige Filament Empfehlungen:

Erdölfreies BIO-Filament! Biologisch vollständig abbaubar: extrudr® BDP ø1.75mm (0.8kg) Greentec PRO 'SCHWARZ' (Werbung)

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