Das Material

Hier findet ihr eine Auflistung von allen Materialien, die ich selber schon getestet habe.

Ich hoffe das hilft euch etwas um das passende Material für euer Modell zu finden. Bei Fragen oder Unklarheiten stehe ich gerne zur Verfügung, da ich natürlich nicht auf jedes kleine Detail des Materials hier eingehen kann.

Natürlich gibt es auch noch einige andere Materialien auf dieser Welt, aber die üblichen sind hier sicher alle abgebildet.

Die üblichen Verdächtigen

PLA

Das klassische Standardmaterial.

Verfügbar in allen möglichen Farben, von matt, über glänzend, bis zu Seidenglanz ist alles vorhanden.

80% meiner Aufträge erledige ich in diesem Material, da es neben der einfachen Verarbeitung auch noch die besten Eigenschaften hat für fast alle Fälle.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      180°C - 230°C

Druckbett:  50°C - 70°C

Eigenschaften:

- Hohe Festigkeit

- Etwas spröde (bricht relativ schnell wenn man es biegt)

- Kein Warping

Pro:

- Einfach zu verarbeiten

- Viele Farben zur Verfügung

- Umweltfreundlich (aus Maisstärke und Zuckerrohr hergestellt)

Kontra:

- Schlechte UV Beständigkeit (wird unter starker Sonneneinstrahlung irgendwann richtig spröde)

- wird ab ca. 60°C weich und beginnt über 70°C an sich zu verformen

PET-G

Neben PLA das am häufigsten verwendete Material.

Die Farbpalette ist fast genau so gross wie bei PLA, doch unterscheidet sich das Material in seinen Eigenschaften.

PET-G wird oft auch als Lebensmitteltauglich deklariert, wobei man dazu klar sagen muss, dass wenn das Material gedruckt wurde, es diese Eigenschaft nicht mehr haben kann, da durch die Erhitzung und eventuelle Fremdstoffe im Extruder das Filament verunreinigt werden kann. Ausserdem sammeln sich zwischen den Layern (microrisse) nach und nach Keime, die man dort auch nicht mehr weg bekommt.

Dafür hat es einige andere gute Eigenschaften. Es lässt sich immer noch ziemlich einfach drucken, verträgt am Ende aber mehr Hitze und UV Strahlung als normales PLA.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      220°C - 250°C

Druckbett:  60°C - 80°C

Eigenschaften:

- Hohe Festigkeit

- Leicht flexibel (biegt sich stark bevor es bricht)

- Minimales Warping

Pro:

- Einfach zu verarbeiten

- Viele Farben zur Verfügung

- UV beständig (also auch für den Aussenbereich geeignet)

- Hitzebeständig bis ca. 80°C

Kontra:

- Die Oberfläche zerkratzt schnell

- Sifft manchmal beim Drucken, was zu Stringing führt

ABS

Ein alter Klassiker, der langsam (zu Recht) aus der Mode kommt.

Es besticht durch eine hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit, was es auch zu einem beliebten Material in anderen Verfahren, wie dem Spritzguss macht (Lego besteht zum Beispiel daraus).

Leider kommt es aber auch mit diversen Nachteilen daher, wie giftige Dämpfe und Temperaturempfindlichkeit beim drucken. Ohne einen geschlossenen Drucker bekommt man nur kleinere Modelle hin. Grosse Modelle verziehen sich an der offenen Luft leider sehr schnell.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      220°C - 260°C

Druckbett:  80°C - 110°C

Eigenschaften:

- Hohe Festigkeit

- Temperaturbeständig

- Löslich mit Aceton (Thema: Oberflächenveredelung)

Pro:

- Hohe Stabilität

- Hitzebeständig bis ca. 110°C

Kontra:

- Starkes Warping beim Drucken

- Entwicklung von giftigen Dämpfen beim Drucken

- benötigt hohe Druckkopftemperaturen und einen geschlossenen Bauraum

ASA

Da ABS doch einige Nachteile mit sich bringt, wurde es weiter entwickelt zu ASA, was langsam das ABS im Markt ablöst.

Es nimmt die positiven Eigenschaften von ABS und ergänzt sie durch Wetterbeständigkeit und einer hohen Resistenz gegenüber einiger Chemikalien. Dabei verliert es sogar teilweise ein paar negative Eigenschaften, wie die Entwicklung von giftigen Dämpfen bei drucken, ganz ungefährlich ist es aber trotzdem nicht.

Trotzdem bahnt es sich seinen Weg an die Spitze wenn es um höhere Ansprüche für ein Druckmodell geht.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      220°C - 260°C

Druckbett:  80°C - 110°C

Eigenschaften:

- Hohe Festigkeit

- Temperaturbeständig

Pro:

- Hohe Stabilität

- UV und Wetterbeständig (also auch für den Aussenbereich geeignet)

- Beständig gegenüber einiger Chemikalien

- Hitzebeständig bis ca. 100°C

Kontra:

- Starkes Warping beim Drucken

- Leichte Entwicklung von giftigen Dämpfen beim Drucken

- Benötigt hohe Druckkopftemperaturen und einen geschlossenen Bauraum

TPU

TPU war früher auch noch eher speziell, ist aber langsam im Mainstream angekommen.

Dabei handelt es sich um flexibles Material, dadurch reden auch viele gerne mal von "Gummi" drucken.

Es gibt davon auch viele verschiedene Härtegrade, die auf einer "Shore-Härte-Skala" gemessen werden. Je nachdem welches Material man nimmt und in welcher Materialdichte es gedruckt wird, kann man von komplett weichen Objekten (wie Dichtungen)  bis harte, gummige Objekte (wie Autoreifen) alles herstellen.

Leider macht dieses Material einigen Druckern aber Probleme, da viele standardmässig nicht dafür ausgelegt sind. Meistens braucht es aber nur winzige Anpassungen um TPU gut druckbar zu machen.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      210°C - 230°C

Druckbett:  30°C - 60°C

Eigenschaften:

- Sehr flexibel (auch in Kälte)

- Hohe Haltbarkeit

Pro:

- Kann je nachdem wie man es druckt viele Eigenschaften an Flexibilität annehmen

- Perfekt für Modelle die biegsam oder kompressibel sein müssen

Kontra:

- Es braucht einen guten Extruderaufbau um es drucken zu können (verklemmt aufgrund seiner Flexibilität gerne mal)

- Modelle die Support benötigen sind sehr schwierig zu drucken

- grosse Modelle können wegen der Vibration unschöner werden

Spezialfilamente

Holzfilament

Meist auf PLA basierend wird ein Teil des Filaments durch Holzstaub ersetzt. Das gibt beim Extrudieren nicht nur einen angenemen Geruch nach Wald, sondern auch eine ganz besondere Oberfläche, die sich sogar teilweise wie echtes Holz verhält (Man kann es zum Beispiel ölen). Zur Verarbeitung wird eine legierte Düse mit mindestens 0.5mm empfohlen um das Material sauber zu extrudieren, das ist aber sehr Herstellerabhängig.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      180°C - 230°C

Druckbett:  30°C - 60°C

Eigenschaften:

- Holzoptik

- nur leicht belastbar

Pro:

- Ideal für visuelle Modelle

- Auch ohne Nachbearbeitung ein Hingucker

Kontra:

- schlechte mechanische Eigenschaften

- je nach Hersteller kann es sehr schnell die Düse verstopfen

Metallfilament

Ähnlich wie das Holzfilament wird in eine Basis von PLA ein gewisser anteil Metallstaub eingearbeitet. So sind optische varianten aus Kupfer, Messing oder Bronze möglich, aber auch Eisenstaub der mit etwas Nachbehandlung zum rosten gebracht werden kann. Dieses Material ist stark abrasiv und sollte nur mit einer gehärteten Stahldüse verarbeitet werden.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      180°C - 230°C

Druckbett:  30°C - 60°C

Eigenschaften:

- Metalloptik

- nur leicht belastbar

- man kann es zum rosten bringen

Pro:

- Ideal für visuelle Modelle

- Auch ohne Nachbearbeitung ein Hingucker

- Ganz neue Möglichkeiten durch die verschiedenen Eigenschaften der Metalle

Kontra:

- schlechte mechanische Eigenschaften

- hochgradig abrasiv

Fluoreszierende Filamente

Meist auch auf PLA Basis haben diese Filamente fluoreszierende Kristalle eingearbeitet. Das ermöglicht dem Filament im dunkeln zu leuchten. Da diese Kristalle abrasiv sind wird auch hier eine legierte Düse empfohlen.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      180°C - 230°C

Druckbett:  30°C - 60°C

Eigenschaften:

- Leuchtet im Dunkeln

- Eigenschaften wie PLA

Pro:

- Einmalige Modelle für den Einsatz im Dunkeln möglich

- Lässt sich genau so gut drucken wie PLA

Kontra:

-  abrasiv

Carbonfilament

Bei diesem Filament werden kurze Carbonfasern in der Regel in PETG oder Nylon gemischt. Man könnte meinen, dass es Carbonverstärkt mehr aushält, tatsächlich hat es aber die gleiche Eigenschaft wie das Material in das die Fasern gemischt wurden (kurze Fasern verbinden sich nicht, da zu kurz). Dafür hat es aber eine einmalige Optik! Leider ist Carbon aber so stark abrasiv, dass man es nur mit einer gehärteten Stahldüse drucken sollte.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      220°C - 250°C

Druckbett:  60°C - 80°C

Eigenschaften:

- Matte, raue Oberfläche

- Layer kaum sichtbar

- Leichter im Vergleich zum Basismaterial

Pro:

- Hochwertige Oberfläche

- Layer kaum erkennbar

- Leichter als normales Material

Kontra:

- extrem abrasiv

- erfüllt nicht die Eigenschaften die man erwartet

Polycarbonat

Das festeste Material auf dieser Liste. Es ist zusätzlich auch noch extrem haltbar, schlag, stoss und hitzeresistent. Gleichzeitig eins der herausfordernsten Filamente auf dem Markt. Es muss durchgehen trocken gelagert werden, da es sehr schnell Wasser in sich aufnimmt und somit undruckbar wird. Dazu kommen die hohen Temperaturen, die es zum drucken braucht.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      270°C - 310°C

Druckbett:  90°C - 110°C

Eigenschaften:

- extrem stabil

- leicht flexibel (bricht nicht bei Stössen)

- hygroskopisch

Pro:

- sehr gutes Material für mechanische Belastungen

- sehr haltbar und hitzebeständig

Kontra:

- absorbiert Feuchtigkeit

- erfordert sehr hohe Drucktemperaturen

- sehr schwer zu drucken

Nylon

Neben Polycarbonat thront es über allen anderen wenn es um mechanische Eigenschaften geht, aber auch wenn es um schwere Druckbarkeit geht. Es ist stabil, stoss und abriebsfest. Zusätzlich hat es die besondere Eigenschaft sich mit Textilfarbe färben zu lassen. Leider ist es das Material, was am meisten Warping aufzeigt und somit im normalen FDM Druck für erhebliche Probleme sorgt die man im Griff haben muss.

Temperaturbereiche (je nach Hersteller):

Hotend:      240°C - 260°C

Druckbett:  70°C - 100°C

Eigenschaften:

- extrem stabil

- leicht flexibel (bricht nicht bei Stössen)

- hygroskopisch

Pro:

- sehr gutes Material für mechanische Belastungen

- sehr haltbar und hitzebeständig

- mit Textilfarbe einfärbbar

Kontra:

- absorbiert Feuchtigkeit

- erfordert hohe Drucktemperaturen

- teurer im Vergleich zu anderen Materialien

- sehr schwer zu drucken