3D-Druckerfilament verstehen

Für einen schnellen Überblick über die Unterschiede zwischen verschiedenen Filamentarten schau dir unseren Filament-Leitfaden hier an: https://filaments.ca/blogs/news/everything-you-need-to-know-about-3d-printing-filaments-now-in-one-handy-guide

Im Folgenden gehen wir etwas genauer auf einige der gängigen Filamente ein.

Alle 3D-Drucker, die von InkSmith verkauft werden (und die meisten filamentbasierten Drucker auf dem Markt), sind optimiert, um am besten mit PLA- oder PLA+-Filamenten zu funktionieren, die aus mehreren Gründen als ideales Druckmaterial gelten:

1. Mechanische Eigenschaften

• PLA (oder Polymilchsäure) besitzt aufgrund seiner niedrigen Schmelztemperatur, starken Kohäsion und geringen thermischen Ausdehnung eine ausgezeichnete „Bedruckbarkeit“.
• Fertige Drucke weisen tendenziell weniger sichtbare Unregelmäßigkeiten auf und bieten eine gute Balance zwischen Festigkeit, Gewicht und Oberflächenfinish.
• Da es bei niedrigen Temperaturen gedruckt wird, belastet PLA die elektrischen und mechanischen Komponenten eines Druckers weniger, was es ideal für die Langlebigkeit der Maschine macht.

2. Geringe Toxizität

• PLA ist ein Biokunststoff, der hauptsächlich aus fermentierter Pflanzenstärke hergestellt wird – dadurch enthalten PLA/PLA+-Mischungen seltener industrielle Schadstoffe und geben weniger chemische Dämpfe ab als erdölbasierte Thermoplaste wie ABS oder Nylon.
• Obwohl InkSmith-Drucker vollständig geschlossen sind und über einen Aktivkohle-Luftfilter zur Dampfabsaugung verfügen, ist es dennoch vorzuziehen, den Umgang mit stärker schädlichen Kunststoffen wie ABS zu vermeiden, insbesondere im Klassenzimmer.

3. Umweltauswirkungen

• Als Biokunststoff wird PLA aus erneuerbaren Biomassequellen wie Mais, Rüben oder Zuckerrohr hergestellt. Zwar kann PLA außer in industriellen Kompostieranlagen nicht kompostiert werden, doch hat es eine relativ kurze Lebensdauer, bevor es auf natürliche Weise biologisch abgebaut wird – typischerweise gemessen in Jahrzehnten statt in den Jahrhunderten, die für den Abbau von Erdölkunststoffen benötigt werden.

4. Kosten, Vielfalt, Verfügbarkeit

• Als das inoffizielle „Standard“-Druckfilament profitiert PLA von einer ausgezeichneten Skaleneffizienz und wird von Hunderten verschiedenen Herstellern in Tausenden verschiedenen Varianten angeboten – dadurch ist PLA das derzeit günstigste für Verbraucher erhältliche Druckfilament, mit einer deutlich größeren Auswahl an Farben und Oberflächen als andere Filamentarten.
• Dank dieser großen Beliebtheit wird PLA/PLA+-Filament sogar in vielen stationären Baumarkt- und Elektronikgeschäften verkauft, wodurch es das mit Abstand am einfachsten kurzfristig zu beschaffende Filament ist.

Verwandte Fragen:

Kann ich Filamente von anderen Herstellern als InkSmith in InkSmith-Druckern verwenden?

Auf jeden Fall! 3D-Drucker, die proprietäre Filamente benötigen, sind unpraktisch, neigen dazu, mehr Kunststoffabfall in Form abgelaufener Filamente zu erzeugen, und können sogar vorzeitig zu Elektroschrott werden, wenn Nutzer keine kompatiblen Verbrauchsmaterialien finden können.

Alle InkSmith-Drucker sind mit generischen Filamenten kompatibel, für maximale Vielseitigkeit, sodass die Maschine über ihre gesamte Lebensdauer hinweg unabhängig nutzbar bleibt.

Was ist der Unterschied zwischen PLA und PLA+?

„PLA+“ ist ein Sammelbegriff für jedes Filament, das hauptsächlich aus PLA besteht, aber Zusatzstoffe oder Füllstoffe enthält, um die Eigenschaften des Kunststoffs zu verändern.

Die Wirksamkeit der Änderungen variiert stark je nach Hersteller, zielt aber oft auf stärkere, robustere Drucke mit besserer Schicht-zu-Schicht-Haftung und geringerer Ausdehnung ab, was eine zuverlässigere Haftung auf dem Druckbett und präzisere Endergebnisse ermöglicht.

InkSmith PLA+-Filament wird wegen seines geringen Kunststoffgeruchs und seiner verbesserten Bedruckbarkeit ausgewählt, da es bessere Oberflächenfinishes und eine höhere Festigkeit als reine Standard-PLA-Filamente erzielt.

Die zusätzliche Zuverlässigkeit des modifizierten Kunststoffs maximiert den Nutzen des Druckers im Klassenzimmer und vermeidet fehlgeschlagene Drucke, Verstopfungen und verschwendete Unterrichtszeit.

Welche anderen Arten von Filament kann ich verwenden?

Neben PLA gibt es eine Reihe weiterer Kunststoffe, die für Druckfilament verwendet werden und ein breites Spektrum an Eigenschaften, Einsatzzwecken und Schwierigkeitsgraden abdecken.

Als Faustregel gilt: Filamente, die Drucktemperaturen im Bereich von 190–230 benötigen, sind eher kompatibel, während alles über 260 nicht wie vorgesehen funktioniert und deine Maschine beschädigen könnte.

Achtung: Mehrstündige Drucke bei Düsentemperaturen von 250 °C oder mehr können zu einer Beschädigung der Düse führen, die irgendwann ersetzt werden muss.

Es wird empfohlen, wenn möglich eine Düse als zuverlässige, reine PLA-Düse aufzubewahren und eine andere für experimentellere Filamente zu verwenden. Anleitungen zum Wechseln der Düse findest du hier

Ersatzdüsen können hier erworben werden.

Im Folgenden findest du einige der gängigeren Alternativen, gruppiert nach Erfahrungsstufe:

Anfänger:

Geeignet sowohl für absolute Anfänger als auch für erfahrene Nutzer. Hohe Zuverlässigkeit und tolerante Temperaturbereiche funktionieren mit sehr wenig Feinabstimmung.

• PLA

• PLA+

Fortgeschritten:

Geeignet für erfahrene Nutzer, die sich sicher im Beheben von Düsenverstopfungen und im Feinabstimmen von Materialeinstellungen fühlen.

• *PETG (Weicher und stärker als PLA, aber weniger zuverlässig und anfällig für starkes Fadenziehen)

• *TPU (Flexible, gummiartige Filamente mit hervorragender Schichthaftung, aber anfällig für Fadenziehen und fehlgeschlagene Drucke)

Nicht empfohlen:

Diese Filamente eignen sich nicht gut für den Einsatz im Klassenzimmer, benötigen viel Kalibrierung, um die richtigen Einstellungen zu finden, neigen zu Fehlern oder giftiger Gasabgabe und erfordern hohe Temperaturen, die zu vorzeitigem Verschleiß der Maschine führen können. Unsachgemäßer Gebrauch dieser Filamente kann die Maschine beschädigen und die Garantie ungültig machen.

• *Nylon (Sehr hohe Hitze, geringe Zuverlässigkeit, anfällig für Feuchtigkeit, aber stark und reibungsarm. Neigt dazu, sich mit der Teflonhülse in der Düse zu verschmelzen)

• *ASA (Fortgeschritten, UV-beständig für den Außenbereich, aber anfällig für Verzug und schlechtes Oberflächenfinish – Verstopfungen sind nahezu unmöglich zu beheben)

• *ABS (Stark, aber extrem anfällig für Dämpfe beim Drucken, neigt dazu, sich während des Drucks vom Bett zu lösen, etwas entflammbar. Nicht empfohlen)

*Erfordert Gehäuse und Luftfilter aufgrund schädlicher Dämpfe

Inkompatibel/verboten:

Diese Filamente sind mit allen InkSmith-Druckern inkompatibel. Der Versuch, sie zu verwenden, kann die Garantie deiner Maschine ungültig machen:

• Polycarbonat _(Extrem hohe Düsentemperatur, benötigt ein spezialisiertes beheiztes Gehäuse und Hochtemperaturmotoren)

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• Kohlefaser- oder glasfaserverstärkte Filamente. (Bei Erfolg verbesserte mechanische Eigenschaften, verursachen aber schweren Verschleiß an Maschinen. Sehr anfällig für nicht behebbare Verstopfungen.)

• Metallgefüllte Filamente _(Inkompatibel mit Cubicon-Düsen aufgrund der inneren Teflonhülse)

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Sonstiges/Neuheiten:

Es gibt endlose Variationen der Standardform von Filament, und alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Viele Spezialfilamente sind auf Ästhetik ausgelegt und ermöglichen besondere Effekte und stilistische Vielfalt, die mit Standardmethoden nicht möglich wären, allerdings um einen gewissen Preis. Neuheiten-Filamente haben vergleichsweise schlechte mechanische Eigenschaften, höhere Fehlerquoten und eine Tendenz, Druckdüsen vorzeitig zu verschleißen.

Dennoch kann es sich lohnen, mit diesen Filamenten zu experimentieren, besonders wenn du einen bestimmten visuellen Effekt für ein Projekt benötigst. Im Folgenden findest du einige der Filamentarten, denen du begegnen könntest:

• „Holz“-Filamente (Enthalten Zellulose und Farbstoff, um Textur und Farbgebung von Holz nachzuahmen. Leicht zu schleifen, aber spröde und langfristig schlecht für Düsen und Bowden-Röhrchen. Nimmt keine Holzbeize an)

• Wasserlösliches Filament (Hauptsächlich nützlich für Formenherstellung, sehr anfällig für Druckfehler und Feuchtigkeitsprobleme)

• Metallische oder „seidige“ Filamente (Enthalten Elastomere für metallischen Glanz, aber spröde, mit schlechterer Schichthaftung, mehr Verzug)

• Transparente oder „glasige“ Filamente (Nützlich als Lichtdiffusor, aber im gedruckten Zustand nicht wirklich klar oder durchsichtig)

• Glitzer- oder „Sparkle“-Filamente (Enthält Glitzerpartikel, kann zu Verstopfungen, Knallgeräuschen oder „Pickeln“ auf der Druckoberfläche neigen)

• Nachleuchtendes Filament (Verschleißt Düsen schnell, neigt zu Verstopfungen, im Allgemeinen ein sehr schwaches Leuchten, aber macht Spaß bei bestimmten Projekten)

• ESD-sicheres leitfähiges Filament (Im Allgemeinen nicht leitfähig genug, um für nützliche Schaltkreise verwendet zu werden, sehr spröde)

• Regenbogen-PLA-Filament (Ein Farbverlauf im Filament erzeugt einen allmählichen Farbwechseleffekt im Druck. Druckt mehr oder weniger wie normales PLA)

• Mehrfarbiges Filament (Filament ist in der Mitte in zwei Farben geteilt, sodass sich die Farbe eines gedruckten Teils je nach Betrachtungswinkel ändert)

• Zu viele weitere, um sie alle aufzuzählen!