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Filamente für 3 D Drucker

Hier ein paar Erfahrungen, die ich selber mit den verschiedensten 3-D Drucker Filamenten gemacht habe:

PLA Filament

PLA Filamente gehören wohl zu den einfach zu druckenden Kunststoffen. Es neigt nicht all zu sehr zum verziehen, braucht keine Super Bedingungen um zu gelingen, ist aber NICHT das einfachste Filament. Ich habe PLA und PLA+ für die selben Drucke eingesetzt, und bin der festen Überzeugung, das PLA+ noch deutlich schöner zu verarbeiten ist.

Aber zurück zum PLA: in den meisten Fällen drucke ich Standard PLA bei um die 220 Grad Düsentemperatur. Ihr solltet beim jeder neuen Rolle Filament erst einmal einen Heattower drucken, oder Muster andrucken. Scheinbar werden die Eigenschaften von PLA sogar durch die Farbpigmente leicht verändert. Im Ergebnis kam aber bei mir fast immer oberhalb von 215 Grad die höchste Festigkeit heraus. Bei 50- 60 Grad Druckbett - Temperatur dürften kleinere Drucke durchaus gut gelingen.

PLA + Filament

Mein persönlicher Favorit, wenn es um Standard Drucke mit normaler Beanspruchung geht. Easy zu verarbeiten, deutlich fester als Standard PLA.

Ich heize die Düse oft auf 230 Grad und mehr auf. Dadurch erreicht man eine sehr hohe Festigkeit. Für 3 D Drucke, bei denen wenig Material extrudiert wird, ist jedoch Vorsicht geboten. In solchen Fällen lieber 10 Grad weniger an der Düse. Wenn zu wenig Durchfluss besteht, kann durch den Wärmrückstau die Zuführung sehr schnell verkleben.

Also Kleinflächige Drucke mit niedrigen Schichthöhen lieber nicht auf Maximum fahren. Probiert es selber aus, aber 218- 220 Grad sind dann deutlich Sicherer. 

PETG Filament

PETG ist ein doch sehr störrisches Filament. Es neigt dazu, an der Extruderdüse Fäden zu ziehen. Was nicht weiter schlimm wäre, würden diese nicht irgendwo anders am Druckstück hängen bleiben.

Ich benutze es zurzeit nur für Deko Anwendungen. Durch das Fäden-Ziehen gibt es bei präzisen Werkstücken immer Probleme mit der Maßhaltigkeit.

PETG

PETG Filament

Einen Riesenvorteil hat PETG aber auf jeden Fall: es kann völlig unbedenklich für den Kontakt mit Lebensmitteln genutzt werden. Es gehört zur selben Stoffgruppe, aus der auch unsere PET Getränkeflaschen hergestellt werden.

Verarbeitung: PETG klebt praktisch überall. Nur nicht am Druckbett :-(  Ich arbeite im Moment mit einem kalten Druckbett, aber Haftgrund. Die Extrudertemperatur hat sich oberhalb 240 Grad eingependelt. Hohe Druckgeschwindigkeiten versuche ich zu vermeiden. Beim Slicen möglichst den Rückzug komplett unterdrücken.

Es scheint zumindest so, als würde PETG bei zu großer Extrusion nicht schnell genug heiß werden. Drucke mit niedriger Druckgeschwindigkeit wirken dagegen. Das Ergebnis wird deutlich besser.

Nachtrag: Mit einer weiteren Sorte PETG habe ich ein komplett anderes Ergebnis erhalten. Druckbett bei ca. 90 Grad, ohne Haftgrund, funktioniert bei diesem PETG auch! (Andere Marke)

Eierbecker PETG

Es wird oft gesagt, das PETG Spülmaschinenfest ist. Das kann ich so nicht bestätigen. Oben ein Eierbecher, PETG, vor der Spülmaschine.

Unten die Seitenansicht nach der Spülmaschine. Also super abwaschbar ja, Lebensmittelecht ja, Spülmaschine ganz klar NEIN.

PETG Spülmaschine

PLA - Carbon Filament

Immer wieder höre ich, das Carbon, also Kohlefaser, der “Angstgegner” vieler Anwender ist. Es ist wirklich etwas störrisch und eigenwillig. Das gebe ich zu.

Aber so schwer fand ich die Verarbeitung jetzt nicht. Im Gegenteil bin ich von dem Material sehr begeistert. Immer, wenn ich mehr Stabilität brauche, oder etwas Flexibilität, setze ich Carbon PLA ein.

Von dem Zeug ist meiner Meinung nach noch viel zu erwarten. Die Möglichkeiten begeistern mich jetzt schon, aber vermutlich werden die Hersteller in Puncto Festigkeit noch ganz extrem nachlegen.

Unten ein paar Bilder, die zeigen, was das Material wirklich kann.

Aber vorab ein paar Hinweise, wie man Carbon relativ entspannt verarbeiten kann.

Viel sind der Meinung, das man mindestens eine 0,6mm Stahldüse benutzen soll, um Carbon zu verarbeiten. Das funktioniert recht gut. Allerdings wird durch gröberes Werkzeug selbstverständlich auch das Resultat etwas schroffer.

Bei der richtigen herangehensweise kann man PLA Carbon bequem auch mit einer 4 mm Messingdüse verarbeiten. Dadurch wirkt alles sehr viel feiner und filigraner, optisch kaum von PLA + (ohne Carbon) zu unterscheiden.

Und ja, die Düsen verstopfen tatsächlich sehr sehr schnell mit Carbon. Ich habe die meisten Drucke bei knapp unter 230 Grad gefahren, mit sehr hoher Geschwindigkeit.

Der Hintergedanke dabei ist, das viel Durchfluss keine Zeit für Verstopfungen lässt. Bei kleinen Arbeiten mit wenig Filamentverbrauch sollte man aber unter 220 Grad bleiben. Sonst geht der Schuss nach hinten los.

Und jetzt das Allerwichtigste: Beim slicen den Rückzug wenn eben möglich komplett unterdrücken. Ein Druck mit vielen kurzen Extrusionphasen und großen Pausen verstopft sonst schon bei der 1. Lage. Es wird wohl an den Fasern liegen, die besser nie wieder in die Düse zurück gezogen werden sollten.

Carbon 1

Tischbein aus Carbon PLA, 1120mm hoch. Mit 6mm Stahldüse gedruckt

Prädikat: Unkaputtbar!

Digitales Mikroskop

Digitalmikroskop aus PLA + in verschiedenen Farben. Lediglich der Halter für die digitale Aufnahmeeinheit ist aus PLA Carbon hergestellt. Gedruckt mit einer 4mm Messingdüse. Keine Probleme, selbst das Gewinde läuft einwandfrei. Und optisch ein echter Hinkucker.

PLA unter dem Mikroskop

PLA + unter dem Mikroskop. Circa 500-Fache Vergrößerung. Bei zu niedriger Temperatur ( ca. 205 Grad) gedruckt. Mit dem bloßen Auge sieht es sehr glatt aus, aber die Mikroskopaufnahme zeigt deutlich, warum es nicht hält.

PLA + mit 228 Grad gedruckt

PLA +, 228 Grad Drucktemperatur. Die Anbindung ist deutlich besser. Dieser Druck wird halten.

TPU Filament

TPU Filament gehört mit absoluter Sicherheit nicht zu den Filamenten, die ein Anfänger im 3 D Druck benutzen sollte.

Aber es ist beherrschbar, wenn man die grundlegenden Regeln einhält, und einen Drucker besitzt, der TPU überhaupt drucken kann.

Ich habe Dichtungsringe und Stempelgummis damit gedruckt. Selbst die Schrift auf den Stempeln ist sehr sauber definiert, also ein durchaus gelungener Druck.

Einstellungen:

Bett 50 Grad, nicht viel mehr.

Düse: 225 Grad, auf keinen Fall mehr.

Druckgeschwindigkeit MAXIMAL 20 mm pro Sekunde.

Wichtig ist, die Spannung an der Extruderfeder so weit als möglich zu reduzieren. TPU ist sehr weich, Ihr könnt sowieso keinen Riesendruck auf die Extruderdüse ausüben. Schön, wenn ihr einen Direktextruder habt, bei mir ist es auch mit einem Bowdenextruder gut gegangen, aber es ist sehr grenzwertig.

 

TPU Drucken

TPU für Stempelgummis. Die Fäden, auf dem großen Pentagramm deutlich zu sehen, liegen sehr tief am Bett und beeinflussen die Qualität des Stempels nicht.

PETG Carbonfiber

Ebenfalls kein Anfängermaterial. Aber auch hier gilt: absolut beherrschbar, wenn man die Grundsätzlichen Parameter einhält.

Meine Empfehlung: Bei ca. 248 Grad Düsentemperatur drucken. Die Druckbettemperatur bei circa 85 Grad einpendeln lassen. Auf angerauten Bauplatten aller Art ist Grip genug vorhanden. Auf Glasplatten Tape verwenden, Maler Krepp dürfte in den meisten Fällen ausreichen.

Slicen: Eine leichte Überextrusion (Ich habe 1,05 gewählt) gerne auch den Rückzug aktiviert lassen. Im Gegensatz zu Carbon-PLA neigt Carbon PETG scheinbar nicht zum verstopfen. Ich habe mit 70 mm Druckgeschwindigkeit sehr gut Erfahrungen gemacht.

Farben: PETG Carbon reinforced gibt es unter anderem in Schwarz, Dunkelschwarz, Nachtschwarz, sehr Schwarz, Superschwarz, Mitternachts- Schwarz, Anthrazit-Schwarz und Total-Schwarz.

 

Vorteile von Carbon PETG

PETG Carbon zeichnet sich durch erstaunliche mechanische Festigkeit aus. Die Oberflächen haben einen schlichten, sehr professionellen, und sehr sauberen Look.

Nach meinen ersten Erfahrungen liegt die mechanische Belastbarkeit weit über der von Carbon PLA, welches mir ja schon sehr ans Herz gewachsen ist.

Der Preis liegt allerdings im Moment noch bei ungefähr 60,-€ pro Kilogramm, in der mittleren Qualitätsgruppe.

Hierbei sollte man allerdings bedenken, das durch die höhere Festigkeit jedoch der eine oder andere Druck dünnwandiger gestaltet werden kann. Also relativiert sich der hohe Preis durch den geringeren Materialeinsatz noch ein wenig.

Carbon PETG
PETG Carbon reinforced

Extreme Festigkeit und sehr professionelle Optik. Mit diesem Material kann man stark beanspruchte Bauteile drucken, ohne die üblichen Probleme mit minderwertig wirkenden Oberflächen zu haben.

Hinzu kommt, das PETG carbon reinforced kaum Neigungen zum verziehen hat, und sehr maßhaltig ist.

 

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