Bei der Herstellung von Filamentspulen für 3D-Drucker werden verschiedene Arten von Materialien verwendet. Jedes Material weist unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale auf, die mit spezifischen Nutzungsanforderungen einhergehen. Vor dem Erwerb eines Filaments ist es unbedingt erforderlich, seinen Schmelzpunkt sowie den Temperaturbereich zu kennen, der mit der Düse des 3D-Druckers erreichbar ist.
Hinsichtlich der Funktionalität weisen 3D-Drucker eine gewisse Einfachheit auf. Nach dem Hochladen eines 3D-Designs beginnt der Druckvorgang. Das Filament wird in den Extruder gezogen und erhitzt, bevor es aus der Düse austritt. Anhand der bereitgestellten Designdatei orchestriert der Drucker seine Bewegungen, um das gewünschte Objekt herzustellen.
Ein häufiges Versehen besteht darin, die Kompatibilität der Düsen- und Filamenttemperaturen zu vernachlässigen. Düsen haben eine obere Temperaturschwelle, während Filamente bestimmte Schmelztemperaturbereiche haben. Ein Missverhältnis zwischen diesen Temperaturen kann zu Komplikationen führen, insbesondere wenn der Schmelzpunkt des Materials den der Extruderdüse übersteigt.
Temperaturen der verschiedenen Filamente
Bevor Sie ein Filament für Ihren 3D-Drucker erwerben, ist es wichtig, sich sowohl mit der Schmelztemperatur des Materials als auch mit der Leistungsfähigkeit Ihrer Extruderdüse vertraut zu machen. Das Übersehen dieses kritischen Aspekts kann katastrophale Folgen haben. Das Überschreiten der Temperaturgrenzen Ihres Druckers kann zu Problemen wie Filamentstaus führen, die möglicherweise den Austausch des gesamten Extruders erforderlich machen oder zu fehlerhaften Ausdrucken führen.
Um Ihnen bei der Bewältigung dieser Herausforderung zu helfen, haben wir die Schmelztemperaturen verschiedener Filamente zusammengestellt. Es ist von größter Bedeutung, dass Sie vor dem Kauf immer die Spezifikationen eines Filaments prüfen und sicherstellen, dass die Schmelztemperatur des Materials klar angegeben ist. In Fällen, in denen diese Informationen fehlen, empfiehlt es sich, einen alternativen Verkäufer zu suchen, da dieser Parameter von erheblicher Bedeutung ist.
Wir geben Ihnen Einblicke in die Schmelztemperaturen der gängigsten Filamentmaterialien und deren jeweilige Temperaturbereiche.
PLA (Polymilchsäure)
Derzeit erfreut sich PLA aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit, Umweltfreundlichkeit und biologischen Abbaubarkeit großer Beliebtheit. Es wird aus Maisstärke gewonnen und weist eine Schmelztemperatur von 180 °C bis 230 °C auf. Dieser Temperaturbereich macht es universell kompatibel mit allen auf dem Markt erhältlichen Extrudern.
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
Ebenso bekannt ist ABS, das in Branchen wie Mobiltelefonen und Automobilen weit verbreitet ist. Es ist besonders flexibel und stoßfest und hält bei ordnungsgemäßer Handhabung Temperaturen von -20 °C bis 80 °C stand.
Allerdings weist dieses Material gewisse Nachteile auf. Erstens ist es giftig und erfordert die Verwendung in gut belüfteten Umgebungen oder geschlossenen 3D-Druckern. Es erfordert Schmelztemperaturen zwischen 210 ºC und 250 ºC. Es ist zu beachten, dass ABS beim Abkühlen dazu neigt, sich zu verformen, was möglicherweise die Qualität des gedruckten Teils beeinträchtigt.
PETG (Polyethylenterephthalat)
PETG besteht aus dem gleichen Material wie Plastikflaschen im Supermarkt und ist eine inerte Wahl, die sich ideal für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt eignet. Es bietet eine lobenswerte Widerstandsfähigkeit und Halbsteifigkeit und gibt beim Drucken keine Gerüche ab. Seine Recyclingfähigkeit hat viele dazu veranlasst, Flaschen für kostengünstige Filamente umzuwidmen. Die bevorzugte Quelle sind oft die blauen Flaschen einer bekannten Wassermarke. Die Schmelztemperaturen dieses Materials liegen im Bereich von 220 ºC bis 250 ºC.
Kunststoffbälle
Nylon stellt eine faszinierende Filamentoption dar, die vor allem für ihre bemerkenswerte Kombination aus Härte, Flexibilität und Haltbarkeit bekannt ist. Es wird häufig in der Industrie eingesetzt, bringt jedoch die Herausforderung mit sich, dass für eine sichere Nutzung Freiräume erforderlich sind. Seine Betriebstemperaturen liegen zwischen 240 ºC und 260 ºC.
PC (Polycarbonat)
PC ist vor allem in technischen Anwendungen beliebt und weist eine hohe Temperaturbeständigkeit auf, allerdings mit dem Nachteil, dass es Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnimmt. Diese Besonderheit erfordert eine hermetische Lagerung, um seine Leistung und Festigkeit aufrechtzuerhalten. Die größte Herausforderung für PC beim 3D-Druck liegt in der erforderlichen Schmelztemperatur von 270 ºC bis 310 ºC.
TPU (thermoplastisches Polyurethan)
Als äußerst flexibles und robustes Material findet TPU Anwendung im Automobilsektor. Es besteht aus Gummi (TPE) und bietet eine erhöhte Steifigkeit und Haltbarkeit, die häufig bei der Herstellung von Smartphone-Hüllen verwendet wird.
Ein vorteilhafter Aspekt ist die erforderliche Schmelztemperatur, die im Bereich von 210 ºC bis 230 ºC liegt und damit ziemlich genau der von PLA entspricht.
ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)
ASA weist hinsichtlich der Eigenschaften und Eigenschaften Ähnlichkeiten mit ABS auf, weist jedoch eine erhöhte Beständigkeit gegen UV-Strahlung auf. Dies macht es zu einer hervorragenden Wahl für Außenkomponenten, obwohl es dazu neigt, eine erhebliche Menge an Feuchtigkeit aufzunehmen. Insbesondere ist ASA auch giftig und erfordert die Verwendung in gut belüfteten Räumen oder geschlossenen 3D-Druckern.
Es gibt zwei Varianten, die jeweils Einfluss auf die Schmelztemperatur haben:
Ungeglüht: im Bereich von 77 °C bis 102 °C
Geglüht: im Bereich von 88 °C bis 104 °C
Zusammenfassung der Filamentschmelztemperaturen
| Material | Temperaturen |
|---|---|
| PLA (Polymilchsäure) | Zwischen 180 ºC und 230 ºC |
| ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) | Zwischen 210 ºC und 250 ºC |
| PETG (Polyethylenterephthalat) | Zwischen 220 ºC und 250 ºC |
| Nylon (Nylon) | Zwischen 240 ºC und 260 ºC |
| PC (Polycarbonat) | Zwischen 270 ºC und 310 ºC |
| TPU (thermoplastisches Polyurethan) | Zwischen 210 ºC und 230 ºC |
| ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) | Ungeglüht: 77 °C bis 102 °C Geglüht: 88 °C bis 104 °C |
Fazit
Bevor Sie ein Filament kaufen, ist es wichtig, sich mit seiner spezifischen Schmelztemperatur vertraut zu machen, da nicht alle Filamente die gleichen Eigenschaften aufweisen. Ebenso wichtig ist es, die maximale Temperatur zu kennen, die die Extruderdüse erreichen kann. Wenn die Düsentemperatur die des Filamentmaterials übersteigt, können Anpassungen normalerweise problemlos vorgenommen werden. Allerdings kann ein Szenario, bei dem die Düsentemperatur niedriger ist als die des Filaments, schlimme Folgen haben.