Was unterscheidet 3D Druck Filamente eigentlich?

erstellt am: 22.03.2018 | von: Markus | Kategorie(n): Blog, Für Anfänger

Wenn du dich schon immer gefragt hast was die einzelnen Begriffe: PLA, ABS oder PETG eigentlich genau bedeuten, dann ist dieser Beitrag genau das was du gerade Suchst! Die Vielfalt und Qualität der Filamente wächst und verbessert sich fast täglich, daher auch kam mir der Anlass euch einmal verschiedene Materialien vorzustellen. Da ich selbst noch nicht all zu lange im 3D Druck tätig bin, habe ich einiges an Zeit dafür investiert mir die verschiedenen Materialien anzusehen und mir die interessantesten Fakten rausgesucht.

Infografik über 3D Druck Filamente

Daten aus der Infografik

Meist genutzte Filamente:

1. PLA – 34%
2. ABS – 16%
3. Resin Harz – 10%
4. PA 12  – 9%
5. PETG – 4%
6. Nylon – 3%
7. ASA – 2%
8. TPU – 1%
9. Vero – 1%
10. Andere – 19%

Meist genutzte Farben:

1. Schwarz – 35%
2. Weiß – 21%
3. Blau – 4%
4. Rot  – 4%
5. Grau – 4%
6. Orange – 2%
7. Silber – 2%
8. Transparent – 2%
9. Grün – 1%
10. Andere – 24%

Welche exotischen Filamente gibt es?

• Holz Filament
• Metall Filament
• Glow in the Dark Filament / Nachtleuchten
• Elektrisch Leitfähiges Filament
• Magnetisches Filament
• Farbwechselndes Filament

Was ist PLA?

PLA (Polylactide) ist ein Biologisch erzeugtes Kunststoff-Filament, welches sich einer immer größer werdenden Beliebtheit erfreut. Sein enormer Vorteil gegen über ABS und PETG ist, dass es einfach zu handhaben ist und dabei keine giftigen Inhaltsstoffe beim Druck absondert. Im 3D Druck erfreut es sich besonders im Hobbybereich steigende Beliebtheit und ist mit 34% aktuell (03.2018) Marktführer. PLA dient einigen Filamenten als Grundbasis, wie beispielsweise Holz-Filament oder Metallic-Filament. Ein netter Nebeneffekt von PLS ist, dass es ein recht geruchloses Filament ist. Exotische PLA Typen:

• Holz
• Silk
• Metallic
• mit Metallpartikeln
• Glitzer
• Glow in the Dark
• Thermochrome
• Matt

Ich selber Nutze PLA Filament als Druckmaterial da es durch seine einfache Handhabung für mich als Einsteiger sich sehr gut handhabt. Ein netter Beigeschmack ist dabei, das man der Umwelt nicht wirklich einen Schaden mit diesem Material zufügt, da die Materialien aus pflanzlichen Extrakten gewonnen werden können. Das macht PLA zu einem Umweltfreundlich und wird vielseitig verwendet, unter anderem auch in der Landwirtschaft. Da die Materialien sich in der Natur zersetzen. Mein Drucker befindet sich im selben Raum wie ich, wenn ich PLA drucke, denn PLA gibt nicht wie ABS gesundheitsschädigende Dämpfe ab, wenn man dieses erhitzt.

Wieso lässt sich PLA einfach handhaben?

Es hat eine geringe Schmelztemperatur und eine Einstellung des Heizbettes ist nicht wirklich schwer. Ein weiterer Vorteil von PLA gegenüber beispielsweise ABS ist das es weniger dazu neigt sich zu verziehen.

Für was sollte ich PLA verwenden?

Verwende PLA für alles was nicht unbedingt einer hohen Belastung durch Stürze oder Biegungen ausgesetzt ist, da es relativ Bruch anfällig ist. Ansonsten solltest du darauf achten, das du PLA nicht für Drucke im Bereich von heißen / warmen Orten einsetzen, wo Temperaturen jenseits von 60° herrschen, kann es vorkommen das PLA evtl. weich oder schmelzen kann. Polylactide kannst du dafür bedenkenlos für Dinge wie:

• Modelle
• (Spielzeug)
• Prototypen
• Behälter
• und starre Gadgets einsetzen

Technische Eigenschaften

Drucktemperatur	190° – 220°
Heizbett-Temperatur	20 – 60° (wird eigentlich nicht benötigt)
Flexibiltät	eher starr
Festigkeit	hoch
Beständigkeit	Durchschnittlich

Was ist ABS?

ABS steht für Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymer und ist das selbe Material wie in handelsüblichen LEGO®-Steinen. Es ist mit 16% Marktanteil, das zweit beliebteste 3D Druck Filament das auf dem Markt erhältlich ist. Man sagt ABS Filament eine sehr gute Weiterverarbeitung nach z.B. soll man es sehr gut schleifen können im Gegensatz zu PLA. Hauptaugenmerk bei ABS gedruckten Bauteilen ist die hervorragende Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit. Dies ist aber gleichzeitig auch daran Schuld, das man mit einer relativ hohen Drucktemperatur arbeiten muss, um einen erfolgreichen Druck zu erhalten. Wenn du mit ABS Filament arbeiten möchtest sollte dein 3D Drucker stehts in einem gut gelüfteten Raum stehen, damit Giftstoffe nicht in deine Atemwege gelangen können. Vorsicht ist bei ABS geboten, wenn es sich abkühlt, hierbei kommt es vor, das ABS Filament sich leicht verzieht. ABS gehört zu den Filamenten welche eher schwieriger zu drucken sind, das liegt daran, das die Materialeigenschaften recht anspruchsvoll sind. So kommt es besonders auf die Temperatur und die Kühlung an, wenn diese nicht perfekt Harmoniert kann es gerne passieren, das der Druck schief geht.

Technische Eigenschaften

Drucktemperatur	210° – 250°
Heizbett-Temperatur	80 – 110°
Flexibiltät	Durchschnittlich
Festigkeit	hoch
Beständigkeit	hoch

Was ist PETG Filament?

PET ist vielen wahrscheinlich ein Begriff im Zusammenhang mit Pfand oder Recyling-Wasserflaschen. PET Steht für Polyethylenterephthalat und es zählt zu den beliebtesten Kunstoffen dank der genannten Recycling Eigenschaften. Jetzt stellt sich dir vielleicht die Frage wo ist der Unterschied zwischen PET und PETG? Nun das G in PET G beschreibt die Eigenschaft, das das Filament etwas Klarer wird, schuld daran ist das Glycol. Als ich von PETG erfahren habe wusste ich erstmal nichts damit anzufangen, bis mir eine erfahrene 3D Druckerin erklärte, das man PETG als Kompromisslösung zwischen PLA & ABS sieht. Hierbei sieht man vor allem folgende Punkte im Vorteil gegenüber PLA: Es ist Flexibler und Haltbarer. Gegenüber ABS: es ist einfach besser und einfacher zu drucken. PETG bessert somit die negativen Eigenschaften der anderen Filamente. Preislich setzt sich PETG ab von PLA es ist etwas teurer als PLA, aber im Anbetracht der oben genannten Punkte kann man das schon in kauf nehmen für den ein oder anderen Druck.

Technische Eigenschaften

Drucktemperatur	220° – 250°
Heizbett-Temperatur	50 – 75°
Flexibiltät	Durchschnittlich
Festigkeit	hoch
Beständigkeit	hoch

Was ist Nylon Filament?

Ist der Alleskönner unter den Filamenten, es erfüllt den Anspruch jeden 3D Druck Freundes, denn es ist sehr gut in einigen Punkten die für den 3D Druck wichtig sind: Festigkeit, Flexibilität & Beständigkeit! Abgesehen dieser Vorteile, gibt es einen weiteren Nennenswerten Vorteil: Nylon lässt sich einfärben! Aber welches Nylon Filament nehme ich zum drucken?

Welches Nylon Filament nehme ich zum Drucken?

In verschiedenen Foren gibt es Empfehlungen das Nylon Filamente des Types 618 und 645 sich bewehrt haben.

5 Tipps zum Drucken von Nylon-Filament

1. Beheiztes Gehäuse

Jeder der einen 3D Drucker besitzt hat sich bestimmt schon einmal gefragt warum man einen Exclosure verwenden sollte! Neben dem netten Effekt, das dein Drucker weniger zustaubt, ist der das du die Temperatur innerhalb des Gehäuses besser steuern kannst, da der Raum kleiner ist als der Raum in dem dein Drucker normalerweise steht.

2. Wähle das richtige Objekt

Du kannst alles drucken, doch ob sich der Druck für den Druck mit Nylon eignet, das ist nicht direkt gesagt. Wichtig ist es, das du dir Gedanken darüber machst. Eine Handyhülle z.B. macht sinn, diese muss flexible sein! ?

3. Hast du die richtigen Einstellungen?

Schau dir zuerst die Daten deines Filaments an, betrachte diese mit deinen Erfahrungen und den Technischen Eigenschaften ein stück weiter unten. Beachte trotzdem das du nicht überhalb einer Geschwindigkeit von 60mm/s druckst, die besten Ergebnisse solltest du mit etwa 40mm/s erzielen.

4. Das Heizbett vorbereiten!

Dein Herzstück des Druckens mit Nylon Filament liegt auf dem Druckbett, ein glattes Druckbett erschwert den Druck mit Filament aus Nylon, da es nur schwer eine gute Haftung auf dem Untergrund bekommt. Ändern kannst du dies mit einem feinen Schmirgelpapier. Dieses sollte eine Kornfeinheit von 220-240 haben.

5. Aufbewahrung des Filaments

Sollte dir auffallen das du Blasen in deinem 3D gedruckten Objekt haben solltest, dann kann es sein das dein Filament Wasser gezogen hat! Was kannst du nun tun? Ganz einfach, heize deinen Ofen auf 80 Grad und lege das Filament dort für 4 – 6 Stunden hinein. Wichtig ist dabei das du das Filament nicht aus den Augen lässt, es besteht Brandgefahr.

Technische Eigenschaften

Drucktemperatur	240° – 260°
Heizbett-Temperatur	70 – 100°
Flexibiltät	hoch
Festigkeit	hoch
Beständigkeit	hoch

Was ist Resin?

Resin oder DLP / SLA 3D Drucker werden immer interessanter für den Hobby 3D Drucker, daher steigt der Konsum von Resin Filamenten entsprechend. Bei Resin handelt es sich um eine Lichtempfindliche Flüssigkeit, welche meistens durch UV Licht ausgehärtet wird. Resin ist mit Abstand das „schmutzigste“ Filament, denn es ist ungesund zu riechen und sollte auch keinen direkten Hautkontakt haben. Neben diesen Effekten darf sollte es nicht im Abguss landen, denn es ist auch umweltschädlich. Mittlerweile gibt es auch bereits alternativen zum klassischen Resin, doch sind diese noch deutlich teurer und haben auch teilweise einen Ruf wie das Bio Gemüse im Supermarkt. Resin Harz wird meistens mit Isopropanol abgewaschen und muss im Anschluss ausgehärtet werden, denn es ist nach dem Druck noch recht weich. Dies ändert sich etwas, dennoch bleibt es meistens noch recht biegsam, dies ist auch einer der Nachteile von Resin, nun ist es so, das der Markt bereits an einer Lösung für dieses problem arbeitet und weitere spezielle Filamente entwickelt hat wie:

• Wasser abwaschbares Resin
• ABS like Resin

Diese Filemente sind zum einen mit Wasser statt mit Isoprop abwaschbar oder sollen eine höhere Stabilität bieten. Hierzu haben ich ein Video von dem deutschen Youtuber CNC Kitchen: In diesem zeigt er einige Messungen und wie sich das Filament verhält, vielleicht ist es für dich interessant.

Das solltest du beachten beim drucken

Beim drucken von Resin Harz achte darauf Handschuhe zu tragen, so wie einen Atemschutz und einer Sicherheitsbrille, es mach übertrieben klingen, doch ist das Zeug halt wirklich nicht so gesund für den Menschen. Es sollte auch nicht von Kindern verwendet werden oder in ihrer nähe sein. Verwende den Drucker nur in gut belüfteten Räumen, denn das Harz dünstet auch weiterhin aus, durch den Dunst kann es zu Kopfschmerzen und Übelkeit kommen.

Aufbewahrung von Resin

Resin sollte in der mitgelieferten Flasche gelagert werden und auch am besten nicht einer direkten Hitze oder Lichtquelle ausgeliefert sein, da dies die Chemische Struktur verändern könnte.