3D-Drucker werden immer beliebter. Vor wenigen Wochen haben wir deshalb an dieser Stelle speziell für Neulinge und Anfänger auf unserem Blog einen Leitfaden erstellt, damit Ihnen der Einstieg in die Welt des 3D-Druckes gelingt und Spaß macht. Heute möchten wir einen Aspekt des Beitrages aufgreifen und vertiefen, nämlich die Frage nach dem richtigen Material. Denn die Auswahl des richtigen 3D-Druckmaterial ist entscheidend für das Ergebnis.
Was ist 3D-Druckmaterial?
Als 3D-Druckmaterial bezeichnet man die Substanzen, aus denen Objekte mittels 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Dieses Material wird in Form von
- Filament / Filamenten,
- Pulvern,
- Harzen,
verwendet. Sie werden durch verschiedene 3D-Drucktechnologien zu dreidimensionalen Objekten geformt. Die Auswahl des richtigen Materials ist entscheidend für die Qualität, Festigkeit, Flexibilität und Ästhetik des Endprodukts.
Welche Arten von 3D-Druckmaterial gibt es?
Es gibt viele 3D-Druckmaterialien – für unterschiedliche Anforderungen und mit unterschiedlichen technischen Spezifikationen. Im Folgenden beschreiben wir die gängigsten Arten von 3D-Druckmaterialien:
1. Thermoplastische Polymere:
Thermoplastische Polymere (Thermoplaste) werden in Form von Filament verwendet und sind ist das am häufigsten verwendete Material für 3-D Drucke. Als Filament bezeichnet man das Ausgangsmaterial für 3D-Drucker. Thermoplastische Polymere wie PLA, ABS und PETG werden durch Erhitzen und Extrudieren in den Drucker eingespeist, wo sie Schicht für Schicht aufgetragen und dann abgekühlt werden, um das gewünschte Objekt zu formen.
2. Harze:
Harze werden in flüssiger Form verwendet. Diese Materialien härten unter UV-Licht oder Laserstrahlen aus und bieten eine hohe Detailgenauigkeit und Oberflächenqualität.
3. Metalle:
Auch Metall, wie Aluminium, Titan und Edelstahl wird analog zu Kunststoff zunehmend als Material in 3D Druck Verfahren eingesetzt, um hochwertige und belastbare Bauteile herzustellen. Metallpulver wird schichtweise aufgetragen und dann unter Verwendung von Laser- oder Elektronenstrahlen verschmolzen, um das gewünschte Objekt zu formen.
4. Keramiken:
Keramikmaterialien werden für Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Hitze- und chemische Beständigkeit erfordern. Sie werden in Form von Pulvern verwendet und zu festen Objekten geformt.
Welche Eigenschaften müssen Sie bei der Wahl des 3D-Druckmaterials berücksichtigen?
Bei der Auswahl des richtigen 3D-Druckmaterials ist es entscheidend, deren spezifische Eigenschaften zu berücksichtigen, die für die gewünschte Produkt wichtig sind. Im Folgenden beschreiben wir die wichtigsten Eigenschaften von 3D-Druckmaterialien, die Sie bei Ihrem Druck berücksichtigen sollten.
1. Festigkeit:
Die Festigkeit des Materials ist ein wichtiger Faktor, insbesondere dann, wenn für das gedruckte Teil Biegefestigkeit oder Schlagfestigkeit erforderlich ist.
2. Flexibilität:
Die Flexibilität des Materials bestimmt, wie gut es sich verbiegen oder verformen lässt, ohne dabei zu brechen. Für Anwendungen, bei denen Flexibilität erforderlich ist, wie z. B. bei Gelenken oder für bewegliche Teile / Bauteile wählen Sie deshalb ein flexibles Material.
3. Hitzebeständigkeit:
Die Hitzebeständigkeit beim Material ist wichtig, wenn das gedruckte Teil hohen Temperaturen ausgesetzt sein wird, sei es während des Druckvorgangs oder beim Einsatz als fertiges Produkt, z. B. ein Bauteil innerhalb einer Maschine.
4. Detailgenauigkeit:
Die Detailgenauigkeit des Materials beschreibt die Fähigkeit des Materials, feine Details und komplexe Strukturen präzise darzustellen. Für Anwendungen, die hohe Präzision erfordern, wie zum Beispiel Prototypen in der Medizin oder Komponenten / Figuren im Modellbau, sind also Materialien erforderlich, mit denen sich feinste Details verwirklichen lassen.
5. Oberflächenbeschaffenheit:
Die Beschaffenheit der Oberfläche eines Materials beeinflusst Aussehen, Haptik und Funktionalität des fertig gedruckten Teils. Einige Materialien erzeugen nach dem Druck glatte Oberflächen mit feinen Details, während andere eine raue oder texturierte Oberfläche aufweisen. Die Auswahl des richtigen Materials hängt somit von den ästhetischen und funktionalen Anforderungen an das fertige Produkt ab.
Was sind beliebte Materialien für den 3D-Druck?
Jetzt, da Sie einen ersten Überblick über die Arten der 3D-Druckmaterialen sowie den möglichen Eigenschaften von 3D-Druckmaterialien haben, gehen wir im folgenden ganz konkret auf Materialien ein, die Sie für Ihren 3D-Druck verwenden können.
1. PLA (Polylactid):
PLA ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien im 3D-Druck. Es wird aus erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt und ist biologisch abbaubar. PLA ist einfach zu drucken, umweltfreundlich und bietet eine gute Detailgenauigkeit.
2. ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol):
ABS ist ein robustes und langlebiges thermoplastisches Polymer, das für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Es ist widerstandsfähig gegenüber Hitze und Chemikalien und eignet sich daher gut für funktionale Prototypen und Endprodukte.
3. PETG (Polyethylenterephthalatglykol):
PETG ist ein transparentes und robustes Material, das eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Haltbarkeit bietet. Es ist lebensmittelecht und wird häufig für Anwendungen verwendet, bei denen Transparenz und Festigkeit erforderlich sind, wie zum Beispiel bei Behältern und Verpackungen.
4. Resin (Harz):
Resin ist ein Polymer, das unter UV-Licht gehärtet wird. Es bietet eine herausragende Detailgenauigkeit und Oberflächenqualität, was es ideal für hochpräzise Anwendungen wie den Modellbau oder die Medizin macht.
5. PLA/PHA (Polyhydroxyalkanoate):
PLA/PHA ist eine Mischung aus PLA und PHA, einem biologisch abbaubaren Polymer. Diese Kombination bietet eine verbesserte Flexibilität und Zähigkeit im Vergleich zu reinem PLA, was es ideal für Anwendungen macht, bei denen zusätzliche Festigkeit erforderlich ist.
6. Nylon:
Nylon ist ein vielseitiges thermoplastisches Polymer, das eine hohe Festigkeit, Flexibilität und Abriebfestigkeit bietet. Es ist also besonders gut geeignet für Anwendungen, die eine hohe Belastbarkeit und Haltbarkeit erfordern, wie zum Beispiel funktionale Prototypen und Endprodukte für die Automobilindustrie.
7. Metalle wie z. B. Aluminium oder, Titan
Metalle wie Aluminium und Titan werden zunehmend im 3D-Druck eingesetzt, um hochwertige und belastbare Bauteile herzustellen. Diese Materialien bieten eine ausgezeichnete Festigkeit und Haltbarkeit und werden deshalb in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizin und Automobilindustrie eingesetzt.
Weitere Informationen
Die Auswahl des richtigen Materials für den 3D-Druck ist wie in diesem Beitrag gezeigt entscheidend für den Erfolg eines Projekts.
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