3D Druck Filament
Ein umfassender Guide
Das richtige Filament zu finden ist entscheidend für die Qualität und Funktionalität eines gedruckten Objekts. Verschiedene 3D Druck Materialien bieten unterschiedliche Vorteile wie Hitzebeständigkeit, Flexibilität oder eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit. In diesem Vergleich werden die Eigenschaften, Unterschiede und Verarbeitung der beliebtesten Filamente detailliert behandelt. Der Leitfaden bietet eine klare Übersicht über die richtige Wahl des Filaments für FDM Drucker. Jedes Filament besitzt unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften. Sie lassen sich in drei Hauptkategorien unterteilen:
FDM Filament
PLA
Materialeigenschaften von PLA
Polylactid (PLA) ist eines der am häufigsten verwendeten Filamente im 3D-Druck. Es ist ein vielseitiges, umweltfreundliches und einsteigerfreundliches Filament, das besonders für dekorative und detaillierte Druckprojekte geeignet ist. Seine einfache Handhabung und niedrigen Drucktemperaturen erleichtern den Einstieg in den 3D-Druck. Dieser Guide liefert eine detaillierte Analyse der Materialeigenschaften, optimalen Druckeinstellungen, sowie Tipps zur Lagerung und Nachbearbeitung.
Was sind die Vor- und Nachteile von PLA im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von PLA
Nachteile von PLA
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
In der Regel 190 °C – 220 °C. Zu niedrige Temperaturen führen zu unzureichender Schmelze, zu hohe Temperaturen können unsaubere Linien und stringing verursachen.
Druckbett
PLA kann oft ohne beheiztes Bett gedruckt werden. Bei Verwendung eines beheizten Bettes empfiehlt sich eine Temperatur 20 °C – 60 °C, um die Haftung zu verbessern.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Geschwindigkeit (40–70 mm/s) sorgt für eine gute Balance zwischen Druckzeit und Detailgenauigkeit.
Kühlung
Eine aktive Kühlung ist essenziell, um eine schnelle Abkühlung des Materials zu unterstützen und Verformungen oder Nachlaufen zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
PETG
Materialeigenschaften von PETG
PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol-modifiziert) hat sich als vielseitiges und zuverlässiges Material im 3D-Druck etabliert. Es vereint die Vorteile von PLA und ABS, indem es eine gute mechanische Festigkeit, chemische Beständigkeit und eine einfache Handhabung bietet. Dieser Guide vermittelt alle wesentlichen Informationen zu den Materialeigenschaften, optimalen Druckeinstellungen, typischen Anwendungsgebieten sowie Tipps zur Lagerung und Nachbearbeitung von PETG.
Was sind die Vor- und Nachteile von PETG im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von PETG
Nachteile von PETG
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Empfohlener Bereich meist 220 °C – 250 °C. Zu niedrige Temperaturen führen zu unvollständiger Schmelze, während zu hohe Temperaturen zu Stringing oder unsauberen Linien führen können.
Druckbett
Ein beheiztes Bett ist essenziell. Typische Temperaturen liegen bei etwa 70–90 °C, um eine gute Haftung und minimales Warping zu erreichen.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Geschwindigkeit (in der Regel 30–50 mm/s) stellt sicher, dass das Material gleichmäßig extrudiert wird und die Detailgenauigkeit erhalten bleibt.
Kühlung
Ein aktiver Bauteilkühler kann vorteilhaft sein, sollte aber dosiert eingesetzt werden. Zu starke Kühlung kann die Schichthaftung beeinträchtigen, weswegen oft eine leicht reduzierte Lüftergeschwindigkeit gewählt wird.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist ein weit verbreitetes Filament im 3D-Druck, das aufgrund seiner hohen Festigkeit, Wärmebeständigkeit und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten vor allem im technischen und industriellen Bereich geschätzt wird. Trotz seiner Robustheit bringt ABS spezifische Herausforderungen mit sich, etwa hinsichtlich Warping und der Emission von Dämpfen, weshalb besondere Druckbedingungen und Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind. Dieser Guide gibt Ihnen einen vollständigen Überblick über die Materialeigenschaften, optimalen Druckeinstellungen, typische Anwendungsgebiete sowie Tipps zu Lagerung, Nachbearbeitung und Umwelteinflüssen von ABS.
Was sind die Vor- und Nachteile von ABS im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von ABS
Nachteile von ABS
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich zwischen 210 °C und 250 °C ist üblich. Bei zu niedrigen Temperaturen schmilzt das Material nicht vollständig, während zu hohe Temperaturen zu unsauberen Linien und übermäßigem Stringing führen können.
Druckbett
Ein beheiztes Bett ist nahezu obligatorisch, um die Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und das Warping zu minimieren. Typische Betttemperaturen liegen zwischen 80 °C und 110 °C.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Geschwindigkeit von etwa 30–70 mm/s ermöglicht eine gleichmäßige Extrusion und trägt zur Reduzierung von Verzug bei.
Kühlung
Im Gegensatz zu PLA sollte die aktive Kühlung bei ABS möglichst minimiert oder komplett deaktiviert werden, um ein zu schnelles Abkühlen der Schichten zu vermeiden, was zu schlechter Schichthaftung führen kann.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
ASA
Materialeigenschaften von ASA
Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) ist ein Hochleistungs-Filament, das als wetterbeständige Alternative zu ABS entwickelt wurde. Es bietet eine ausgezeichnete UV-Beständigkeit, hohe mechanische Festigkeit und chemische Resistenz. Dies macht ASA ideal für Anwendungen im Außenbereich, in der Automobilindustrie und für technische Bauteile. Trotz der vielen Vorteile erfordert ASA spezielle Druckbedingungen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Dieser Guide gibt einen umfassenden Überblick über die Materialeigenschaften, Druckeinstellungen, Anwendungsgebiete, Lagerung und Nachbearbeitung von ASA-Filament.
Was sind die Vor- und Nachteile von ASA im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von ASA
Nachteile von ASA
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 240–260 °C wird empfohlen. Zu niedrige Temperaturen führen zu unvollständiger Schmelze, während zu hohe Temperaturen zu Stringing und unsauberen Linien führen können.
Druckbett
Ein beheiztes Bett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen zwischen 80–110 °C, um eine optimale Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren..
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit (etwa 30–70 mm/s) sorgt für gleichmäßige Extrusion und reduziert das Risiko von Verzugserscheinungen.
Kühlung
Wie bei ABS sollte die aktive Bauteilkühlung reduziert oder vollständig deaktiviert werden, um ein zu schnelles Abkühlen und damit eine schlechte Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
TPU
Materialeigenschaften von TPU
Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist ein vielseitiges, flexibles FDM-Filament, das sich durch seine außergewöhnliche Dehnbarkeit und Stoßdämpfung auszeichnet. Dank dieser Eigenschaften eignet sich TPU besonders für Anwendungen wie Handyhüllen, Dichtungen oder flexible Prototypen. Trotz seiner Vorzüge erfordert der Druck mit TPU präzise Einstellungen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Was sind die Vor- und Nachteile von TPU im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von TPU
Nachteile von TPU
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 210–230 °C wird empfohlen. Zu niedrige Temperaturen können zu unzureichender Schmelze führen, während zu hohe Temperaturen übermäßigen Fluss und Fädenbildung begünstigen.
Druckbett
Ein beheiztes Bett (optional) mit Temperaturen zwischen 25–60 °C unterstützt die Haftung der ersten Schicht, ist bei TPU jedoch nicht immer zwingend erforderlich.
Druckgeschwindigkeit
Eine reduzierte Geschwindigkeit von etwa 20–40 mm/s sorgt für eine gleichmäßige Extrusion und minimiert Druckprobleme.
Kühlung
Im Gegensatz zu starren Materialien sollte die aktive Bauteilkühlung bei TPU moderat eingesetzt werden, um ein zu schnelles Abkühlen und damit ungleichmäßige Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Nylon (PA)
Materialeigenschaften von Nylon
Nylon, auch bekannt als Polyamid (PA), ist ein leistungsstarkes Filament mit außergewöhnlicher mechanischer Festigkeit und Zähigkeit. Es eignet sich ideal für funktionale Bauteile, Zahnräder und mechanische Verbindungen. Aufgrund seiner hygroskopischen Eigenschaften erfordert Nylon jedoch besondere Sorgfalt bei der Lagerung und Verarbeitung. Dieser Guide gibt einen umfassenden Überblick über die Materialeigenschaften, Druckeinstellungen, Anwendungsgebiete, Lagerung und Nachbearbeitung von Nylon-Filament.
Was sind die Vor- und Nachteile von Nylon im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Nylon
Nachteile von Nylon
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 240–270 °C wird empfohlen. Zu niedrige Temperaturen führen zu unvollständiger Schmelze, während zu hohe Temperaturen zu Stringing führen können.
Druckbett
Ein beheiztes Bett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen zwischen 70–100 °C, um eine optimale Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren. Die Verwendung von Haftmitteln wird empfohlen.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–50 mm/s sorgt für eine gleichmäßige Extrusion und reduziert das Risiko von Verzugserscheinungen.
Kühlung
Kühlung sollte komplett deaktiviert werden, um ein zu schnelles Abkühlen und schlechte Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Polycarbonat (PC)
Materialeigenschaften von Polycarbonat (PC)
Polycarbonat (PC) zeichnet sich durch seine extreme Robustheit, hohe Schlagzähigkeit und Formstabilität aus. Es eignet sich ideal für anspruchsvolle Anwendungen in der Elektronik, im Automobilbau und bei optischen Komponenten. Aufgrund der hohen Drucktemperaturen und der Neigung zum Warping erfordert PC jedoch präzise Druckeinstellungen sowie einen geschlossenen, beheizten Bauraum.
Was sind die Vor- und Nachteile von PC im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Polycarbonat (PC)
Nachteile von Polycarbonat (PC)
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 270–310 °C wird empfohlen. Zu niedrige Temperaturen führen zu unvollständiger Schmelze, während zu hohe Temperaturen Stringing und unsaubere Linien verursachen können.
Druckbett
Ein beheiztes Bett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen zwischen 90–110 °C, um eine optimale Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–50 mm/s sorgt für eine gleichmäßige Extrusion und reduziert das Risiko von Verzugserscheinungen.
Kühlung
Die aktive Bauteilkühlung sollte minimal oder deaktiviert werden, um ein zu schnelles Abkühlen und dadurch schlechte Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Polypropylen (PP)
Materialeigenschaften von Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) ist ein vielseitiger, robuster Kunststoff mit hervorragender chemischer Beständigkeit und Lebensmittelechtheit. Dank seiner hohen Elastizität und Fatigue Resistance eignet es sich ideal für flexible Anwendungen und bewegliche Bauteile. Allerdings gestaltet sich der FDM-Druck mit PP als herausfordernd, da es aufgrund seiner geringen Oberflächenhaftung zu Warping neigt – mit optimierten Druckeinstellungen und speziellen Druckbett-Oberflächen lassen sich dennoch stabile Ergebnisse erzielen.
Was sind die Vor- und Nachteile von PP im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Polypropylen (PP)
Nachteile von Polypropylen (PP)
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Die empfohlene Temperatur hängt vom zugrunde liegenden Polymer ab. Bei PLA- oder PETG-basierten Carbon-Filamenten liegt der Bereich typischerweise zwischen 210–250 °C; bei ABS- oder Nylon-Basis können auch höhere Temperaturen erforderlich sein.
Druckbett
Ein beheiztes Druckbett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen je nach Grundmaterial zwischen 50–70 °C, um eine optimale Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–60 mm/s wird empfohlen. Dies hilft, den Verschleiß an der Düse zu reduzieren und eine gleichmäßige Extrusion sicherzustellen..
Kühlung
Die aktive Bauteilkühlung sollte moderat eingesetzt werden, um ein zu schnelles Abkühlen und damit Probleme bei der Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Carbon-Filamente
Materialeigenschaften von Carbon-Filament
Carbon-Filamente sind Hochleistungsmaterialien, bei denen dem Grundpolymer Carbonfasern beigemischt werden, um eine herausragende Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht zu erzielen. Dieses Material ist besonders geeignet für technische und funktionale Anwendungen, bei denen mechanische Belastbarkeit und reduzierte Masse im Vordergrund stehen. Aufgrund der abrasiven Wirkung der Fasern sind jedoch spezielle Düsen sowie präzise Druckeinstellungen erforderlich, um optimale Druckergebnisse zu erzielen.
Was sind die Vor- und Nachteile von Carbon im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Carbon-Filament
Nachteile von Carbon-Filmanet
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Die empfohlene Temperatur hängt vom zugrunde liegenden Polymer ab. Bei PLA- oder PETG-basierten Carbon-Filamenten liegt der Bereich typischerweise zwischen 210–250 °C; bei ABS- oder Nylon-Basis können auch höhere Temperaturen erforderlich sein.
Druckbett
Ein beheiztes Druckbett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen je nach Grundmaterial zwischen 50–70 °C, um eine optimale Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–60 mm/s wird empfohlen. Dies hilft, den Verschleiß an der Düse zu reduzieren und eine gleichmäßige Extrusion sicherzustellen..
Kühlung
Die aktive Bauteilkühlung sollte moderat eingesetzt werden, um ein zu schnelles Abkühlen und damit Probleme bei der Schichthaftung zu vermeiden.
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Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Metall-Filamente
Materialeigenschaften von Metall-Filament
Metall-Filamente kombinieren die einfache Verarbeitung von Standardpolymeren mit dem zusätzlichen Effekt von Metallpulver. Das Ergebnis ist eine realistische metallische Optik und Haptik, die deinen Drucken einen hochwertigen, edlen Look verleiht. Aufgrund der abrasiven Wirkung der Metallpartikel sind jedoch spezielle Düsen und präzise Druckeinstellungen erforderlich, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Was sind die Vor- und Nachteile von Metall im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Metall-Filament
Nachteile von Metall-Filament
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 200–220 °C wird empfohlen (bei PLA-basierenden Metall-Filamenten; bei ABS-Basis ggf. etwas höher). Zu niedrige Temperaturen führen zu einer unvollständigen Verschmelzung der Metallpartikel, während zu hohe Temperaturen übermäßiges Stringing verursachen können.
Druckbett
Ein beheiztes Druckbett ist essenziell. Typische Betttemperaturen liegen zwischen 50–70 °C, um eine gute Haftung der ersten Schicht zu gewährleisten und Warping zu minimieren.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–60 mm/s hilft, den Verschleiß der Düse zu reduzieren und sorgt für gleichmäßige Druckergebnisse.
Kühlung
Die aktive Bauteilkühlung sollte moderat eingesetzt werden, um eine zu schnelle Abkühlung und damit eine verminderte Schichthaftung zu vermeiden.
Mehr Infos zu Metall-Filament
Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung
FDM Filament
Holz-Filamente
Materialeigenschaften von Holz-Filament
Holz-Filament ist eine Kombination aus einem Basis-Polymer (meist PLA) und echten Holzpartikeln, die deinen Drucken eine natürliche, holzähnliche Optik und Haptik verleiht. Ideal für dekorative Objekte, Architekturmodelle und künstlerische Anwendungen, erfordert es aufgrund der Partikeleinschlüsse spezielle Düsen und angepasste Druckeinstellungen – mechanische Festigkeit und Flexibilität liegen typischerweise unter denen reiner Kunststoffe.
Was sind die Vor- und Nachteile von Metall im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien?
Vorteile von Metall-Filament
Nachteile von Metall-Filament
Druckeinstellungen und technische Empfehlungen
Extrudertemperatur
Ein Bereich von ca. 200–220 °C wird empfohlen. Zu niedrige Temperaturen können zu ungleichmäßiger Verschmelzung der Holzpartikel führen, während zu hohe Temperaturen das Material verbrennen und unschöne Farbverläufe erzeugen können.
Druckbett
Ein beheiztes Druckbett mit einer Temperatur von 50–60 °C unterstützt die Haftung der ersten Schicht und minimiert Warping. Aufgrund der geringen Oberflächenhaftung kann zusätzlich ein Haftvermittler oder eine spezielle Druckbettoberfläche (z. B. BuildTak) hilfreich sein.
Druckgeschwindigkeit
Eine moderate Druckgeschwindigkeit von 30–50 mm/s hilft, eine gleichmäßige Extrusion zu gewährleisten und das Risiko von Verstopfungen zu minimieren.
Kühlung
Die aktive Bauteilkühlung sollte moderat eingesetzt werden, um eine zu schnelle Abkühlung zu vermeiden – dies verbessert die Schichthaftung und das Endergebnis.
Mehr Infos zu Metall-Filament
Lagerung und Pflege
Nachbearbeitung und Veredelung