3D-Drucker: Der Filament-Ratgeber – ASA, ABS, PLA & mehr im Test

3D-Drucker: Das beste Filament – ASA, ABS, PLA & Exoten im Test

Die Welt des 3D-Drucks ist von einem stetigen Fortschritt geprägt, und das richtige Filament ist entscheidend für den Erfolg dieser faszinierenden Technologie. In diesem ausführlichen Ratgeber nehmen wir Sie mit auf eine Reise durch die Welt der 3D-Druckmaterialien, von den bewährten Klassikern wie PLA und ABS bis hin zu exotischen Materialien wie Nylon-Carbon und Holz-Filament. Wir werden nicht nur die verschiedenen Arten von Filamenten betrachten, sondern auch ihre Vor- und Nachteile sowie praktische Tipps für Anfänger und erfahrene Nutzer beleuchten.

Die Evolution der 3D-Druckmaterialien: Von ABS zu PLA und darüber hinaus

Die Anfänge des 3D-Drucks waren geprägt von Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), einem stabilen Material, das jedoch aufgrund der Notwendigkeit eines beheizten Druckbetts und eines geschlossenen Bauraums nicht einfach zu handhaben war. Später trat Polylactide (PLA) auf den Plan – leicht zu drucken, aber bruchempfindlich. Heute bietet der Markt eine Vielzahl von Materialien in verschiedenen Durchmessern und Zusammensetzungen.

Polylactide (PLA): Der Allrounder unter den 3D-Druckmaterialien

PLA, auch als Polymilchsäure bekannt, dominiert die Welt der 3D-Druckmaterialien. Seine unkomplizierte Verarbeitung und der günstige Preis machen es zur ersten Wahl für viele Anwender. PLA wird aus erneuerbaren Ressourcen wie Zuckerrohr oder Maisstärke hergestellt und benötigt kein beheiztes Druckbett. Die Schmelztemperatur liegt zwischen 160 und 220 Grad Celsius.

Eine bemerkenswerte Eigenschaft von PLA ist seine Umweltfreundlichkeit im Vergleich zu ABS, da es nicht aus Erdöl, sondern aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird. Allerdings ist PLA bruchempfindlich und hat eine schlechte Hitzebeständigkeit, was bedeutet, dass es bei hohen Temperaturen seine Form verlieren kann.

Die Vielfalt von PLA hat sich mit speziellen Varianten wie PLA Plus, PLA Tec, Impact PLA, HD PLA, Biofusion, PLActive oder Polymax erweitert. Diese Varianten bieten verschiedene Verbesserungen, darunter höhere Stabilität, Halbtransparenz, Glitzer- oder Nachleuchteffekte.

PLA+: Die Weiterentwicklung von PLA

PLA+ oder verstärktes PLA ist eine beliebte Weiterentwicklung von PLA. Diese Mischung besteht zu mindestens 60 Prozent aus PLA und verschiedenen Additiven, wie zum Beispiel Calciumcarbonat oder Carbonfasern. Das Ergebnis ist ein Filament, das die einfache Druckbarkeit von PLA beibehält, aber gleichzeitig stabiler und hitzebeständiger ist. Mit einer Formstabilität bis zu 65 Grad Celsius bietet PLA+ eine verbesserte Leistung in verschiedenen Anwendungsbereichen.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS): Langlebig, aber anspruchsvoll in der Verarbeitung

ABS gehört neben PLA zu den am weitesten verbreiteten Filamenten. Es ist bekannt für seine Langlebigkeit und kostengünstige Verfügbarkeit. ABS bietet eine hohe Stabilität und ist trotzdem etwas elastisch. Es ist hitzebeständig bis etwa 100 Grad Celsius und verfügt über eine optimale Drucktemperatur zwischen 210 und 250 Grad Celsius.

Die Verarbeitung von ABS erfordert jedoch ein beheiztes Druckbett und einen geschlossenen Bauraum. Ohne diese Bedingungen neigt ABS dazu, während des Druckens zu schnell abzukühlen, was zu Verzerrungen und Haftungsproblemen führen kann. Die Druckdämpfe sind zudem giftig, daher sollte der Druckraum gut belüftet sein.

ABS ist ein auf Erdöl basierender Kunststoff, daher nicht biologisch abbaubar. Es findet Anwendung in vielen Bereichen, von Spielzeug über Automobilkomponenten bis hin zu Rohrleitungen und Helmen.

ABS-PC: Die Mischung aus ABS und Polycarbonat

ABS-PC ist eine Mischung aus ABS und Polycarbonat. Diese Kombination bietet eine beeindruckende Wärmeformbeständigkeit von bis zu 122 Grad Celsius. Das Filament zeichnet sich durch hohe Schlag- und Stoßfestigkeit, Beständigkeit gegenüber Benzin, UV-Stabilität und hohe Oberflächenhärte aus. Trotz seiner beeindruckenden Eigenschaften erfordert ABS-PC einige Experimente, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

ASA: Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse

Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymere (ASA) sind thermoplastische Materialien mit einer außergewöhnlichen Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit. Im Gegensatz zu ABS ist ASA unempfindlich gegen UV-Licht. Allerdings gestaltet sich die Verarbeitung von ASA als anspruchsvoll. Der Schmelzpunkt liegt zwischen 240 und 260 Grad Celsius, und das Material behält bis zu 95 Grad Celsius seine Formstabilität.

Polycarbonat (PC): Stabilität und Transparenz

Polycarbonat (PC) gehört zu den stabilsten Filamenten und bleibt bis zu 110 Grad Celsius formstabil. Es ist transparent und splittert nicht, weshalb es beispielsweise für schusssichere Scheiben oder Displayschutz eingesetzt wird. Die Verarbeitung von PC ist jedoch nicht einfach. Es erfordert hohe Drucktemperaturen von 270 bis 310 Grad Celsius und ein beheiztes Druckbett auf 90 bis 110 Grad Celsius. Aufgrund seines erheblichen Schrumpfverhaltens ist ein geschlossener Bauraum ratsam.

Nylon (PA): Maximale Festigkeit und Flexibilität

Nylon, auch als Polyamid (PA) bekannt, ist ein synthetisches Polymer, das in vielen industriellen Anwendungen Verwendung findet. Als 3D-Drucker-Filament erfüllt es die Anforderungen an maximale Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit. PA ist jedoch nicht einfach zu verarbeiten. Die Drucktemperatur sollte zwischen 240 und 260 Grad Celsius liegen, und das Material neigt dazu, während des Druckens zu schrumpfen.

Nylon-Carbon (PA-CF): Zäh und stabil

Nylon-Carbon (PA-CF) ist eine Mischung aus Nylon und Kohlefasern. Diese Kombination verleiht dem Filament eine außergewöhnliche Zähigkeit, Steifigkeit und Festigkeit. PA-CF ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen hohe Belastungen auftreten. Die Drucktemperatur liegt bei etwa 250 bis 270 Grad Celsius, und der Druck erfordert aufgrund des Schrumpfverhaltens des Materials besondere Aufmerksamkeit.

Polymethylmethacrylat (PMMA): Acrylglas für den 3D-Druck

Polymethylmethacrylat (PMMA), auch bekannt als Acrylglas oder Plexiglas, ist für seine Transparenz, Lichtechtheit und Witterungsbeständigkeit bekannt. PMMA ist jedoch nicht einfach zu verarbeiten, da hohe Drucktemperaturen von etwa 240 bis 260 Grad Celsius erforderlich sind. Das Material ist empfindlich gegenüber Spannungen und erfordert daher einen geschlossenen Bauraum.

High-Impact Polystyrene (HIPS): Lösbare Stützstruktur

High-Impact Polystyrene (HIPS) ist ein Filament mit ähnlichen Eigenschaften wie ABS. Es bietet Härte und Schlagfestigkeit, löst sich jedoch in bestimmten Chemikalien auf. Daher eignet es sich gut als lösbare Stützstruktur für komplexe Modelle, die mit anderen Materialien gedruckt werden. Die Drucktemperatur liegt zwischen 220 und 260 Grad Celsius.

Polyethylenterephtalat modifiziert mit Glykol (PETG): Kombination von PLA und ABS

Polyethylenterephtalat modifiziert mit Glykol (PETG) kombiniert die Vorteile von PLA und ABS. Es ist einfach zu drucken, schlagfest und lebensmittelecht. PETG ist transparent und weist eine geringe Wasseraufnahme auf. Die Drucktemperatur liegt zwischen 220 und 250 Grad Celsius, und das Material erfordert kein beheiztes Druckbett.

Thermoplastisches Polyurethan (TPU): Flexibilität und Widerstandsfähigkeit

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist ein flexibles Material, das für seine hohe Resistenz gegen Chemikalien, Abriebfestigkeit und UV-Beständigkeit bekannt ist. TPU eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen Stoßdämpfung erforderlich ist. Die Drucktemperatur liegt zwischen 220 und 250 Grad Celsius, und das Material erfordert keine beheizte Druckplatte.

Holz-Filament: Ästhetischer Charme mit Einschränkungen

Holz-Filament besteht aus PLA mit echten Holzpartikeln. Es verleiht den gedruckten Objekten einen einzigartigen ästhetischen Charme und riecht beim Drucken nach Holz. Allerdings weist es geringe Stabilität auf und nimmt Feuchtigkeit auf, was zu Problemen beim Drucken führen kann. Die Drucktemperatur liegt zwischen 190 und 220 Grad Celsius.

Die Wahl des richtigen Filaments: Ein Blick auf Anwendungsbereiche

Die Auswahl des richtigen Filaments hängt von den Anforderungen des jeweiligen Projekts ab. Für Anfänger ist erschwingliches PLA eine gute Wahl, da es einfach zu verarbeiten ist. Bei der Auswahl des Filaments ist jedoch die Qualität entscheidend, da minderwertige Materialien zu Problemen während des Druckvorgangs führen können. Bewährte Marken wie Eryone, Extrudr und 3DJake bieten hochwertige Filamente.

Erfahrene Anwender können sich an anspruchsvollere Materialien wie ASA, Nylon-Carbon oder Polycarbonat wagen, um spezifische Eigenschaften wie Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse, Festigkeit oder Transparenz zu erreichen.

Die Welt des 3D-Drucks ist facettenreich und vielfältig

In der faszinierenden Welt des 3D-Drucks gibt es kein „one-size-fits-all“. Die Wahl des richtigen Filaments eröffnet die Tür zu unzähligen kreativen Möglichkeiten und trägt maßgeblich zum Erfolg des Druckprojekts bei. Experimentieren Sie, lernen Sie und entdecken Sie die endlosen Facetten des 3D-Druckens – immer mit dem passenden Filament an Ihrer Seite.

3D-Druckmaterialien

Wer dreidimensional drucken will, benötigt geeignetes Druckmaterial. In dieser Tabelle zeigen wir, welche Verbrauchsmaterialien es für FDM-Drucker gibt und wie sich die verschiedenen Arten unterscheiden.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über einige gängige 3D-Druckmaterialien, ihre Hauptbestandteile, empfohlene Drucktemperaturen und besondere Eigenschaften:

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