Egal, ob Sie über den Kauf eines 3D-Druckers nachdenken, ihn erst seit Kurzem besitzen oder zu den erfahrenen Anwendern gehören, eine Übersicht über Filamente (Druckmaterialien) kann für jeden nützlich sein. Und genau deshalb haben wir diesen Artikel für Sie vorbereitet, in dem wir uns ihre grundlegenden Arten und wichtigen Eigenschaften ansehen und auf mögliche Risiken hinweisen, die mit ihrer Verwendung verbunden sind.
Filament bedeutet im Englischen Faden (ein Synonym ist z.B. auch Fiber) und im Kontext des 3D-Drucks handelt es sich um Material, das der Drucker zur Herstellung von Produkten verwendet. Filamente werden in Form eines auf einer Spule aufgewickelten Fadens verkauft. Es handelt sich überwiegend um verschiedene Arten von reinem Kunststoff, es gibt aber auch Kunststofffilamente mit Beimischungen und sogar solche, die auf einem ganz anderen Material basieren. Die folgenden Kapitel helfen Ihnen bei der Auswahl des optimalen Filaments.
Bei der Auswahl eines Filaments richten wir uns nach bestimmten Eigenschaften und Parametern, die nicht nur den Fähigkeiten unseres Druckers entsprechen sollten, sondern auch dem, was wir drucken möchten. Durch die richtige Auswahl können wir Kompatibilitätsprobleme, Komplikationen beim Drucken und Unvollkommenheiten des Endprodukts vermeiden. Zu den Parametern und Eigenschaften, die jeder Heimdrucker berücksichtigen sollte und die Sie in der Produktfilterung auf Alza.cz einstellen können, gehören die folgenden:
Neben den grundlegenden Parametern haben Filamente auch weitere Eigenschaften, die sich jedoch nur schwer in festen Werten ausdrücken lassen. Dennoch kann ihre Anwesenheit im Hinblick auf die endgültige Verwendung der Produkte entscheidend sein. Eine Liste der wichtigsten:
Einige Materialien können beim Drucken unangenehm riechen.
Dämpfe vom Drucken können manchmal schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Bei der Verwendung einiger Materialien ist es daher ratsam, den Raum ausreichend zu lüften und sich nicht lange in der Nähe des Druckers aufzuhalten. Andernfalls könnten verschiedene Beschwerden auftreten.
Bestimmte Filamente sind biologisch abbaubar oder kompostierbar.
Eine weitere Möglichkeit, umweltfreundlich zu drucken, ist die Verwendung von recycelbaren Materialien oder solchen, die bereits recycelt wurden.
Nicht alle Materialien sind für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet; einige können Lebensmittel mit toxischen Substanzen kontaminieren, andere mit unerwünschten Bakterien.
Das Beheizen des Druckbetts wurde bereits oben erwähnt. Bestimmte Materialien erfordern, dass das Druckbett des 3D-Druckers beheizt wird. Dadurch haftet es richtig, es kommt nicht zu unkontrolliertem Ausdehnen, Zusammenziehen oder anderen Verformungen.
Oben haben wir kurz die absoluten Grundlagen von Druckfilamenten erklärt. Im Folgenden gehen wir auf die Beschreibung der beliebtesten Materialien ein. Ihre Auswahl sollten Sie treffen, wenn Sie zumindest eine ungefähre Vorstellung davon haben, was Sie auf dem 3D-Drucker herstellen möchten. Einige Materialien sind universell einsetzbar, andere eignen sich hingegen für eine begrenztere Anzahl von Anwendungen.
Wenn Sie nach einem universellen und in der 3D-Druck-Community beliebten Filament suchen, ist PLA genau das Richtige. Polylactid oder Polymilchsäure ist eine Kunststoffart, die nicht aus Erdöl, sondern aus pflanzlichen Kohlenhydratquellen (z.B. Maisstärke) hergestellt wird. Es handelt sich also um einen Biokunststoff. PLA ist dadurch ein biologisch abbaubares Material, erzeugt beim Drucken keinen Geruch oder toxische Dämpfe und sein Kontakt mit Lebensmitteln gilt als sicher. Diese Eigenschaft ist jedoch nicht bei allen spezifischen Filamenten garantiert, daher müssen die Informationen des Herstellers überprüft werden. PLA gibt es auch in den Varianten PLA+ (höhere Festigkeit, bessere Schichthaftung) und ePLA (ökonomische/ökologische Variante). Viele Hersteller, einschließlich Alzament, bieten auch Hyper PLA+ für Hochgeschwindigkeitsdruck an.
Hinsichtlich des Drucks selbst ist PLA ein benutzerfreundliches Material und die Arbeit damit ist relativ einfach. Es schmilzt leicht (bereits bei ca. 180 °C) und da es sich beim Drucken nicht wesentlich ausdehnt oder zusammenzieht, benötigt es nicht unbedingt ein beheiztes Druckbett. Obwohl PLA ein vielseitiges Material ist, das für die meisten Anwendungen geeignet ist, ist es nicht sehr flexibel, was zu seiner Sprödigkeit führt. Es ist daher nicht für den Einsatz an Stellen geeignet, an denen es zu Biegungen oder ähnlichen Verformungen kommen könnte. Man muss auch die geringe Temperaturbeständigkeit beachten – bei Produkten kann bereits bei 60 °C eine Verformung auftreten.
Ein weiteres beliebtes Filament ist PETG, eine mit Glykol angereicherte Variante des klassischen PET, das jeder beispielsweise von Getränkeflaschen kennt. Es ist ein Material, das sich immer noch relativ leicht drucken lässt, aber widerstandsfähig, fest und sogar bis zu einem gewissen Grad flexibel ist. Es hält auch Anwendungen stand, bei denen es Biege- oder Torsionsbelastungen oder starken Stößen ausgesetzt ist (z.B. als Handyhülle). Die empfohlene Drucktemperatur beginnt bei 220 °C. Bei PETG gibt es auch Varianten wie PETG+ (verbesserte Festigkeit) oder rPETG (hergestellt aus recyceltem Material).
Es ist auch temperaturbeständig bis 80 °C, erfordert beim Drucken jedoch ein beheiztes Druckbett. Hinsichtlich des Lebensmittelkontakts ist die Situation ähnlich wie bei PLA – am besten ist es, die Informationen des Herstellers des jeweiligen Filaments zu überprüfen. PETG-Filamente sollten grundsätzlich trocken gelagert werden, da sie leicht Luftfeuchtigkeit aufnehmen.
ABS ist ein Material, das für seine physikalische und thermische Beständigkeit bekannt ist. Produkte daraus können Erwärmungen bis zu 100 °C, erheblichen Belastungen und starken Stößen standhalten. Der Preis für diese Widerstandsfähigkeit ist ein anspruchsvollerer Druck. Die Temperatur des gedruckten Materials muss mindestens 210 °C betragen und ein beheiztes Druckbett ist unerlässlich (mindestens 80 °C), da ABS bei unkontrollierter Abkühlung zur Verformung neigt. Gleichzeitig handelt es sich um ein Material, dessen Kontakt mit Lebensmitteln als gefährlich gilt. Es wird aus Erdöl hergestellt und ist daher nicht biologisch abbaubar. Auch ABS kann als ABS+ (reduzierte Sprödigkeit, bessere Druckbarkeit) oder rABS (recyceltes ABS, umweltfreundlichere Alternative) erhältlich sein.
TPE-Filamente sind das, was Sie zum Drucken flexibler und elastischer Produkte benötigen. Sie sind sehr widerstandsfähig und dehnbar – von allen Standard-Druckmaterialien halten sie den größten Biege-, Torsions- und sonstigen Verformungen stand. Der Druck mit gängigen TPE-Filamenten gehört zwar zu den anspruchsvolleren, erfordert jedoch kein beheiztes Druckbett. Diese Materialien gelten nicht als lebensmittelecht, sind aber recycelbar und sollten auch biologisch abbaubar sein.
Man trifft häufig auf die Verwendung von TPE als Filament beim Drucken von Schuhen, es eignet sich jedoch auch für andere Anwendungen, bei denen seine Eigenschaften benötigt werden – beispielsweise verschiedene Dichtungen. Man kann auch auf die Bezeichnungen TPE32 und TPE88 stoßen, die den Grad der Flexibilität angeben. Während eine niedrigere Zahl (TPE32) ein härteres Material kennzeichnet, ist TPE88 ein weicheres Material.
Hohe Festigkeit, Widerstandsfähigkeit und in dünner Schicht auch Flexibilität sind Eigenschaften, die Nylon als Filament für den 3D-Druck definieren. Es hält Belastungen aller Art stand, sein Druck ist jedoch nicht gerade einfach und die optimale Extrudertemperatur liegt bei etwa 250 °C. Der Druck von Nylon erfordert ebenfalls ein beheiztes Druckbett. Neben der Festigkeit gehört zu den Vorteilen von Nylon auch die Fähigkeit, verschiedenste Farbstoffe aufzunehmen, sowohl vor als auch nach dem Druck. Ein Nachteil ist hingegen die Hygroskopizität, d.h. die Aufnahme von Luftfeuchtigkeit, weshalb Nylon trocken gelagert werden muss. Neben klassischem Nylon gibt es auch die Versionen Nylon+ (höhere Festigkeit, bessere Schichthaftung) und rNylon (aus recyceltem Textil oder Industrieabfällen).
Ähnlich wie Nylon gehört auch PC oder Polycarbonat zu den sehr festen Materialien. Es ist sogar eines der festesten handelsüblichen Filamente. Zu seinen Vorzügen zählen eine hohe Beständigkeit gegen Splittern, Brechen und andere Beschädigungsversuche. Gleichzeitig handelt es sich um ein Material, das Erwärmungen von über 100 °C standhält. Der Druck erfolgt bei sehr hohen Temperaturen (sogar über 300 °C) und auch das Aufheizen des Druckbetts sollte erheblich sein (um 100 °C). Eine der Eigenschaften von Polycarbonat ist auch seine Transparenz. Es wird auch in der Variante PC+ hergestellt, die die Druckstabilität verbessert und gleichzeitig alle Vorteile von PC beibehält.
Da PC ein starkes Material ist, findet es auch in so extremen Anwendungen wie kugelsicherem Glas Verwendung. Beim 3D-Druck können wir es unter häuslichen Bedingungen beispielsweise zur Herstellung stark beanspruchter mechanischer Bauteile oder verschiedener Schutzgehäuse verwenden. Polycarbonat ist biologisch abbaubar und leicht recycelbar, der Kontakt mit Lebensmitteln wird jedoch nicht empfohlen.
Egal, ob Sie Prototypen, dekorative Modelle oder funktionale Bauteile drucken, Alzament ist mit Materialien für Sie da, die Ihre Erwartungen erfüllen. Unsere Eigenmarke für 3D-Druckfilamente zeichnet sich durch hohe Qualität, präzise Herstellung und ökologische Verantwortung aus.
Dank minimaler Durchmessertoleranz (0,02 mm) ist der Druck fließend und ohne Aussetzer. Alzament-Filamente behalten zudem auch bei höheren Temperaturen eine satte und einheitliche Farbe, und ihre Verpackung ist vollständig recycelbar, einschließlich der Verwendung umweltfreundlicher Sojatinte. Schließen Sie sich Tausenden zufriedener Drucker an, die auf Qualität und Zuverlässigkeit setzen – drucken Sie mit Alzament.
Es gibt eine unüberschaubare Menge an Filamenten für den 3D-Druck; oben haben wir Ihnen einen grundlegenden Überblick über die am häufigsten verwendeten gegeben. Bei der Auswahl ist es am wichtigsten, zumindest eine Ahnung zu haben, wofür wir das Filament verwenden werden.
