Die 5 wichtigsten Materialien für den FDM-Druck und ihre detaillierten Einsatzmöglichkeiten

Der FDM-Druck (Fused Deposition Modeling) ist eine der am weitesten verbreiteten Technologien im 3D-Druck, sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich. Ein Grund dafür liegt in der beeindruckenden Bandbreite der verfügbaren Materialien, die jeweils spezifische Stärken aufweisen und sich für unterschiedliche Einsatzzwecke eignen. In diesem Artikel stellen wir Ihnen umfassend die fünf wichtigsten Filamente für den FDM-Druck vor und erläutern ihre Eigenschaften sowie detaillierte Anwendungsbeispiele.

1. PLA (Polylactide)

Eigenschaften:

PLA ist bekannt als eines der am einfachsten zu verarbeitenden Materialien im 3D-Druck. Es bietet eine niedrige Verarbeitungstemperatur (ca. 190–215 °C), wodurch es ideal für Anfänger geeignet ist. Zudem ist PLA biologisch abbaubar, da es auf natürlichen Rohstoffen wie Maisstärke basiert.

Vor- und Nachteile:

• Vorteile: Einfache Verarbeitung, gute Druckqualität, ökologisch verträglich

• Nachteile: Geringe Hitzebeständigkeit, Sprödigkeit

Einsatzmöglichkeiten:

• Modellbau und Prototyping

• Deko-Objekte und Figuren

• Lehr- und Bildungsprojekte

• Medizinische Modelle (nicht sterilisierbar)

2. PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol)

Eigenschaften:

PETG kombiniert die einfachen Verarbeitungseigenschaften von PLA mit der mechanischen Robustheit und Temperaturbeständigkeit von ABS. Es zeichnet sich durch hohe Flexibilität und Chemikalienbeständigkeit aus.

Vor- und Nachteile:

• Vorteile: Stabilität, gute mechanische Belastbarkeit, lebensmittelecht

• Nachteile: Leichtes Stringing (Fadenbildung), höhere Temperaturanforderungen als PLA

Einsatzmöglichkeiten:

• Technische Bauteile mit mittleren mechanischen Anforderungen

• Bauteile im Außenbereich

• Gehäuse

  
  

3. ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)

Eigenschaften:

ABS ist ein klassischer technischer Kunststoff, der besonders für seine mechanische Belastbarkeit und Schlagfestigkeit geschätzt wird. ABS erfordert höhere Drucktemperaturen (220–250 °C) sowie eine kontrollierte Druckumgebung, da es anfällig für Warping (Verzug) ist.

Vor- und Nachteile:

• Vorteile: Sehr hohe Schlagfestigkeit, gut nachbearbeitbar (z. B. schleifen, lackieren)

• Nachteile: Erfordert beheiztes Druckbett und geschlossenen Bauraum

Einsatzmöglichkeiten:

• Funktionale Prototypen und Produktentwicklung

• Mechanische und belastbare Bauteile (z.B. Zahnräder, Halterungen)

• Gehäuse für Geräte und Konsumgüter

• Bauteile im Automobilbereich

4. TPU (Thermoplastisches Polyurethan)

Eigenschaften:

TPU ist ein flexibles, elastisches Material, welches sich hervorragend für Bauteile eignet, die einer hohen mechanischen Belastung, insbesondere durch Biegen oder Dehnen, ausgesetzt sind. Es besitzt eine ausgezeichnete Abrieb- und Stoßfestigkeit.

Vor- und Nachteile:

• Vorteile: Hohe Flexibilität, hervorragende Stoßabsorption, ausgezeichnete Haltbarkeit

• Nachteile: Herausfordernder Druckprozess, langsamere Druckgeschwindigkeiten notwendig

Einsatzmöglichkeiten:

• Handyhüllen und andere Schutzelemente

• Dichtungen, O-Ringe und flexible Verbindungen

• Wearables und medizinische Hilfsmittel

• Schuhsohlen und stoßdämpfende Komponenten

5. Nylon (Polyamid)

Eigenschaften:

Nylon (Polyamid) bietet die höchste mechanische Robustheit und Flexibilität unter den FDM-Materialien. Es ist beständig gegenüber hoher Temperatur, Chemikalien und mechanischer Beanspruchung und eignet sich optimal für anspruchsvolle technische Anwendungen.

Vor- und Nachteile:

• Vorteile: Extrem widerstandsfähig, abriebfest, chemikalienbeständig

• Nachteile: Hohe Verarbeitungstemperaturen, Feuchtigkeitsempfindlichkeit (erfordert Trocknung des Filaments)

Einsatzmöglichkeiten:

• Technische Komponenten wie Zahnräder und Lager

• Hochbeanspruchte mechanische Teile

• Ersatzteile im industriellen und Automotive-Bereich

• Bauteile mit hohen thermischen Anforderungen

Fazit

Die Auswahl des passenden Filaments ist essenziell für den Erfolg Ihres 3D-Druck-Projektes. Während PLA sich perfekt für erste Schritte im 3D-Druck und dekorative Zwecke eignet, erfüllen Materialien wie PETG, ABS, TPU und Nylon anspruchsvolle technische Anforderungen. Durch ein genaues Verständnis der jeweiligen Materialeigenschaften und ihrer spezifischen Anwendungsbereiche steigern Sie nicht nur die Qualität Ihrer Drucke, sondern erweitern auch Ihre Möglichkeiten in der additiven Fertigung erheblich.