Material für dem 3D Druck, die Filamente ( der vorläufige Arbeitstitel oder später auch der Titel des Sammlers )
Zum 3D Druck braucht man ein entsprechendes Material, das Filament, das muss aber entsprechende Merkmale oder besser Eigenschaften aufweisen um verarbeitet zu werden.
Beim 3D Druck wird eine spezielle Methode der Materialverarbeitung benutzt, die man als „Fused Deposition Modeling“ oder kurz FDM bezeichnet. Da diese Bezeichnung aber eine geschützte Marken der Firma Stratasys ist wird auch die alternative Bezeichnung Fused Filament Fabrication (FFF) benutzt um einen markenrechtsfreien Wortgebrauch zu ermöglichen.
Es wird Kunststoff, genauer Thermoplaste, mit einem Extruder durch eine erhitzte Düse gedrückt.
Mit diesem „geschmolzenen“ Kunststoff können dann Teile hergestellt werden. Dafür benötigt der Drucker aber ein Programm das er verarbeiten kann, hier kommen Programme wie z. B. Cura zum Einsatz die durch „slicen“ einen Code generieren die der Drucker lesen kann und verarbeiten kann.
Es gibt noch andere Methoden für den 3D Druck, da wird dann z.B. Metallpulver benutzt, diese Technik ist aber noch nicht für den Hausgebrauch erhältlich und auch viel zu teuer und aufwändig.
Daher behandeln wir hier mal nur die Thermoplasten die beim 3D Druck Hobby und auch der Professionellen Anwendung verwendet werden.
Zu den Thermoplasten zählen z.B.
ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol
ABS ist der wohl am meisten verbreitetste Kunststoff der Welt. Durch den Zusatz von Acrylnitril ist ABS besonders widerstandsfähig gegen Öle, Fette und hohe Temperatur.
ABS ist nicht feuerhemmend oder nicht brennbar, sondern normal entflammbar. Beim Brand entwickelt sich dunkler, nach schmorendem Plastik riechender Rauch, der wegen toxischer Inhaltsstoffe nicht eingeatmet werden sollte.
Die wichtigsten Eigenschaften von ABS:
Vorteile:
- hohe Steifigkeit
- Zähigkeit
- Festigkeit
- sehr gute Schlag- und Kratzfestigkeit
Nachteile:
- mäßige Witterungsbeständigkeit
- niedrigen UV-Beständigkeit dadurch schnelles vergilben und bei zu langem UV-Einfluss wird es spöde
Verarbeitung:
Da ABS sehr stark zum Warping neigt, es kann beim Drucken dazukommen das sich die Ecken des Druckstückes von der Druckbettoberfläche lösen und sich nach oben biegen, ist ein beheiztes Druckbett erforderlich. Auch sollte der Drucker einen geschlossenen Bauraum besitzen, damit eine gleichbleibende Temperatur gegeben ist und auch Zugluft ist hier sehr kontraproduktiv.
Die Druckbettoberfläche sollte eine sehr gute Haftung ermöglichen, eine spezielle Beschichtung oder Oberfläche wie z.B. die Druckplatten von BuildTak oder auch Haftspühkleber sind da sehr hilfreich.
Was man aber nicht vergessen darf ist das ABS beim verarbeiten gesundheitsschädliche Dämpfe absondert was eine Absaugung der Bauraums und zusätzlich eine gute Belüftung des gesamten Raumes voraussetzt.
Wer diese Einschränkungen umgehen möchte sollte sich das nächst Material auf der Liste genauer anschauen.
Dichte | Gering ( ~ 1,04 g/cm³) |
Erweichungstemperatur | 110 – 125 °C |
Schmelztemperatur | 210 – 240 °C |
Formstabilität | Bis maximal 95 Grad Celsius |
Entflammbarkeit | Baustoffklasse B2, normal entflammbar |
Witterungsbeständigkeit | Hoch (Ausnahme: UV-anfällig, Vergilbung und Versprödung) |
Bruchdehnung | 8% – 10% |
Zusätzliche Eigenschaften | Hohe Zähigkeit und Stabilität,
besonders geeignet für strapazierfähige Bauteile |
ASA = Acrylnitril Styrol Acrylat Copolymere
PLA = Polylactat
PC = Polycarbonat
PET = Polyethylenterephthalat
PE = Polyethylen
PP = Polypropylen
PS = Polystyrol
PA = Polyamide
PMMA = Polymethylmethacrylat
PEEK = Polyetheretherketon
PVC = Polyvinylchlorid