Materialkunde

PLA (Polylactid)

PLA ist wohl das am häufigsten verwendete Material und wohl auch eines der beliebtesten Materialien für den 3D-Druck, insbesondere für Anfänger oder Hobbyanwender.

PLA ist kostengünstig, leicht zu drucken, erfordert keine beheizte Druckplatte bzw. keinen beheizten Bauraum. Es ist ideal für Prototypen, Dekorationsobjekte und Modelle, die keiner hohen thermischen oder mechanischen-/Scherbelastung ausgesetzt sind.

Dagegen kann mit den richtigen Druckeinstellungen PLA hohe Druckbelastungen aushalten.

PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol-modifiziert)

PETG ist wie PLA und ABS und liegt in seinen Eigenschaften zwischen diesen beiden Werkstoffen. Es ist schlagzäher und flexibler als PLA, jedoch weniger hitzebeständig als ABS. PETG lässt sich in den meisten Fällen noch vergleichsweise einfach drucken.

Die recht guten mechanischen Eigenschaften machen es zu einer beliebten Wahl für mechanische Teile (leichte bis mittlere Belastung) oder Gehäuse.

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)

ABS ist ein robustes, wärmebeständiges Material. Mit einem Marktanteil von 28 % ist es vor allem in der Industrie beliebt. ABS ist deutlich schlagzäher, temperaturbeständiger als es PLA ist, daher eignet es sich sehr gut für technisch bzw. mechanisch belastete Bauteile.

Aufgrund seines Verzugs/Schrumpfungsverhaltens gehört ABS zu den anspruchsvolleren Materialien im Bezug auf den 3D Druck.

ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)

ASA ist ein chemisch mit ABS verwandtes Copolymer. Der Werkstoff zeichnet sich durch seine hohe Witterungsbeständigkeit und UV-Stabilität aus.

Ähnlich wie ABS bietet ASA gute mechanische Eigenschaften wie hohe Festigkeit und Zähigkeit.

PC (Polycarbonat)

Polycarbonat in ein sehr robuster und hitzebeständiger Thermoplast, der sich ideal für technische Anwendungen im 3D-Druck eignet.

Es bietet hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit und Transparenz, was es perfekt für Maschinenteile und Gehäuse macht. Aufgrund der anspruchsvollen Druckanforderungen, einschließlich hoher Drucktemperaturen, sind sie besonders für den industriellen Einsatz geeignet.

TPU (Thermoplastisches Polyurethan)

TPU ist ein flexibles, gummiartiges Material, das sich ideal für Anwendungen eignet, die Elastizität erfordern, wie Dichtungen oder Schläuche.

Es hat eine gute Abriebfestigkeit und ist beständig gegen Öle und Fette.

Der Druck mit TPU kann jedoch anspruchsvoll sein, da TPU eine langsame Druckgeschwindigkeit und spezielle Druckeinstellungen erfordert.

CF und GF

Kohlefaserverstärkte (CF) und glasfaserverstärkte (GF) Filamente verbessern die mechanischen Eigenschaften gedruckter Objekte. Sie enthalten kurze Kohle- oder Glasfasern, die zu höherer Festigkeit und Steifigkeit führen, was sie ideal für technische Anwendungen macht.

Die Materialeigenschaften sind jedoch im Vergleich zu anderen faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere solchen auf Basis von Lang- oder Endlosfasern mit hohem Orientierungsgrad (industrielle Anwendungen), unterlegen und eher mit thermoplastischen Matrixwerkstoffen zu vergleichen.

Ein weiterer Grund für die Hinzugabe entsprechender Fasern ist das Maskieren der für den FDM-Druck typischen Schichtlinien. Sowohl Carbon- als auch Glasfasern sind abrasiv.

PLA matt

Filamente mit einem höheren Anteil an Füllstoffen oder speziell zugesetzten mattierenden Pigmenten erzeugen eine Oberfläche, die weniger Licht reflektiert und dadurch eine matte, nicht glänzende Optik bietet. Diese Eigenschaft ist z.B. oft im Modellbau gefragt, um den Einsatz von Füllern oder einer Grundierungen zu reduzieren.

PLA Silk/Seide

Silk-Filamente (von engl. silk für Seide) zeichnen sich durch einen speziellen Glanz aus, der durch die Beimischung von thermoplastischen Elastomeren erreicht wird.

Diese TPE-Zugabe verleiht dem gedruckten Objekt eine seidige, schimmernde Oberfläche, die es nahezu nur für dekorative Anwendungen geeignet macht, bei denen eine auffällige, glänzende Optik erwünscht ist.

Die Schichthaftung wird durch die Zugabe dieser jedoch stark reduziert, weswegen sich diese Filamente nicht für mechanisch beanspruchte Teile eignen.