3D-Druck: Neue Filamente für neue Ideen  

3D-Druck: Neue Filamente für neue Ideen

Für 3D-Drucker gibt es eine verwirrende Vielzahl an Filamenten aus verschiedenen Materialien. Wir nennen die Stärken und Schwächen der wichtigsten Materialien – und verraten, wie Sie neuerdings sogar mehrfarbig und mit verschiedenen Materialien drucken können!

Die Liste der Stoffe, die als Filament für den 3D-Druck angeboten werden, ist lang und besteht vor allem aus kryptisch anmutenden Abkürzungen. Die meisten dieser Materialien sind nur für sehr spezielle Anwendungen geeignet und werden von handelsüblichen Druckern auch nicht verarbeitet. Für den Allgemeingebrauch relevant sind vor allem zwei Materialien: PLA und ABS. Im Bereich des beliebten PLA-Filaments gibt es sogar neue Entwicklungen, die 3D-Druck noch reizvoller als bisher schon machen.

Welches Material ist das beste?

Das beim 3D-Druck für den Privatgebrauch am häufigsten verwendete Material sind Polylactide, kurz PLA. Dieser Kunststoff besteht aus Milchsäuremolekülen und wird wegen seiner gesundheitlichen Unbedenklichkeit auch etwa für Sportbekleidung und Trinkhalme verwendet. Polylactide werden aus nachwachsenden Ressourcen wie Zuckerrohr oder Stärke gewonnen. Sie werden unter Wärmeeinwirkung schnell weich, was beim 3D-Druckverfahren von Vorteil ist. Allerdings bedeutet dies auch, dass etwa aus PLA gefertigte Trinkbecher nur für Kaltgetränke tauglich sind.

Deutlich hitzefester ist Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, kurz ABS. Auch dieses Material ist beim 3D-Druck als Filament beliebt, lassen sich aus ihm doch wesentlich stabilere Drucke herstellen. Allerdings verbrennt ABS auch schneller als PLA. Beim Drucken riecht ABS nach verbranntem Plastik, PLA verhält sich hier deutlich weniger aufdringlich.

Bei der Wahl des Filaments kommt es zunächst einmal auf den verwendeten 3D-Drucker an, denn manche Modelle können nur PLA oder nur ABS verarbeiten. Kommt der Drucker aber mit beiden zurecht, ist PLA grundsätzlich zu bevorzugen: Es ist zwar nicht ganz so stabil, aber leichter zu verarbeiten, erzeugt beim Druck weniger lästige Gerüche und ist umweltfreundlicher. PLA kann in einer Kompostieranlage vollständig abgebaut werden, ABS dagegen lediglich eingeschmolzen und weiterverarbeitet. Gegenstände, die Temperaturen über 50 Grad Celsius aushalten sollen, müssen dagegen aus ABS hergestellt werden, das noch von 85 bis 100 Grad gebrauchsfähig bleibt.

CPLA bringt Farbe in den 3D-Druck

Bislang waren farbige 3D-Drucke zwar möglich, allerdings nur unter Verwendung eines farbigen Filaments. Das bedeutete, dass das fertige Objekt zumeist einfarbig war, mehrfarbige Ausdrucke waren nur unter sehr hohem Aufwand möglich. Dies ändert sich mit dem Filament „Color PLA“, kurz CPLA, und dem neuen 3D-Drucker „da Vinci Color“ von XYZprinting. Die Besonderheit von CPLA ist, dass es Tintentropfen absorbieren und deshalb mehrfarbig bedruckt werden kann.

Während des 3D-Drucks machen sich beim da Vinci Color Tintenstrahl-Druckköpfe daran, das entstehende Artefakt Schicht für Schicht einzufärben. Noch dazu ist das CPLA-Filament robuster als herkömmliches PLA.

Holz, Kork, Metall oder Stein: neue Materialien im 3D-Druck

Bisher waren 3D-Druckobjekte aus anderen Materialien als Kunststoff der Industrie vorbehalten, wo etwa Bauteile aus Metall mit Hilfe von Laserstrahlen gefertigt werden. Mit einer neuen Art von Filament wird halten nun aber neuartige Materialien Einzug in den privaten 3D-Druck: Spezialfilamente von FormFutura weisen Eigenschaften auf, die man bisher aus dem 3D-Druck nicht kannte. FlexiFil-Filament etwa kehrt nach dem Biegen wieder in seine ursprüngliche Form zurück, HDglass-Filament erlaubt den Druck von transparenten, aber extrem festen Objekten. FlexiFil basiert auf TPE-Filament, HDglass hingegen auf PETG. Vor dem Kauf ist also zu prüfen, ob der heimische 3D-Drucker mit diesen Materialien zurechtkommt.

Eine Reihe von PLA-Filamenten bringen gar ganz neue Materialien in den 3D-Druck: StoneFil ist gravimetrisch mit 50 Prozent puderförmigem Stein gefüllt, MetalFil mit 80 Prozent Kupfer oder Bronze. EasyWood verfügt über Holzanteile, bei EasyCork hingegen machen Korkfasern 30 Prozent des Gewichts aus. Diese Filamente sehen aus, fühlen sich an und riechen wie das ihnen zugesetzte Material und eröffnen damit ganz neue kreative Möglichkeiten im 3D-Druck. Dank ihrer PLA-Basis können diese Filamente von den meisten gängigen 3D-Druckern verarbeitet werden.

Dick oder dünn? Welche Filamentstärke ist besser?

Sowohl PLA- als auch ABS-Filamente werden meist in zwei Durchmessern angeboten: 1,75 Millimeter und drei Millimeter, wobei letzteres Filament tatsächlich 2,85 Millimeter dick ist. Dies hat historische Gründe, denn ursprünglich betrug der Durchmesser des dickeren Filaments wirklich drei Millimeter. Als es zwecks einfacherer Verarbeitung dünner wurde, behielt man die Bezeichnung der Einfachheit halber bei.

Auch bei der Auswahl des Durchmessers gilt: Viele 3D-Drucker nehmen ihren Besitzern die Entscheidung ab und kommen nur mit einer Dicke zurecht. Bei Druckern, die beide Stärken verarbeiten können, empfehlen wir Filament mit 1,75 Millimeter Durchmesser. Waren diese vor wenigen Jahren noch recht schwer zu bekommen, setzen sie sich nach und nach als Standard durch. Auch preislich unterscheiden sie sich auf das Gewicht gerechnet so gut wie nicht mehr von der dickeren Variante. Wegen ihrer besseren Flexibilität sind die dünneren Filamente durch den 3D-Drucker leichter zu handhaben.

 

Titelbild: Fotolia/prescott09

 

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