Technische Polymere
Bei technischen Polymeren unterscheiden wir grundsätzlich zwischen Standardkunststoffen und Technischen Kunststoffen.
Standardkunststoffe (HAGE3D – validiert)
ABS (Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer)
ABS (Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer) ist ein oft eingesetzter, mechanisch hochwertiger Werkstoff mit großer Wärmeformbeständigkeit. ABS ist ein thermoplastischer Kunststoff und amorph. Es ist zäh und widerstandsfähig. Der Butadienanteil macht ABS schlagfest. Es kann mit Aceton geglättet werden.
Haupteinsatzgebiet: technische Bauteile für Standardanwendungen
Vorteile: Schlagzähigkeit | Abrasionsfestigkeit | Wärmefortbeständigkeit
Empfohlener Materialpartner: FormFutura TitanX
ABS (Acryl-Butadien-Styrol-Copolymer) FLAME RETARDANT
ABSpro – Flame Retardant ist ein weiterentwickeltes, halogenfreies ABS, welches die Anforderung der UL 94 V-0 Entflammbarkeitstandards erfüllt und binnen 10 Sekunden bei Entzündung erlischt.
Das Filament hat einen hohen Anteil an Polycarbonat (PC) und enthält halogenfreie, flammhemmende Additive zur Erfüllung der Entflammbarkeit.
Haupteinsatzgebiet: technische Bauteile mit UL 94 V-0 Anforderung
Vorteile: sehr hohe Dimensionsstabilität | Abrasionsfestigkeit | sehr gute Schichtverbindung | Selbstlöschende Eigenschaften
Empfohlener Materialpartner: FormFutura ABSPro Flame Retardant
ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer)
ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer) ist mit ABS zu vergleichen mit dem Unterschied, dass durch das Acrylnitril eine wesentlich höhere Alterungs- und Witterungsbeständigkeit erreicht wird. Es ist somit das „ABS für Außenanwendungen“.
Haupteinsatzgebiet: technische Bauteile für Standardanwendungen im Außenbereich
Vorteile: Schlagzähigkeit | Abrasionsfestigkeit | Wärmefortbeständigkeit
Empfohlener Materialpartner: FormFutura ApolloX
PP (Polypropylen)
PP (Polypropylen) ist ein teilkristalliner Standardthermoplast und besitzt eine geringe Dichte, mittlere Zähigkeit, geringe Festigkeit, mittlere Wärmeformbeständigkeit, aber auch geringe Kratzfestigkeit. PP ist chemikalienbeständig und das „bessere“ Polyethylen. Verstärkt mit Füllstoffen kann es bei nicht zu hohen Einsatztemperaturen sogar mit technischen Kunststoffen wie PBT konkurrieren.
Haupteinsatzgebiet: technische Bauteile für Standardanwendungen, gefüllt kann es auch für belastete Konstruktionsbauteile verwendet werden
Vorteile: Chemikalienbeständigkeit | (Schlag-) Zähigkeit | Variabler Einsatz durch Füllmöglichkeit
Empfohlener Materialpartner: Eigenentwicklung HAGE3D PP, FormFutura CentaurPP
PETG
PETG ist eine glykol-copolymerisierte Variante von Polyethylenterephthalat (PET), letzteres wird üblicherweise zur Herstellung von Wasserflaschen verwendet. PETG ist ein amorpher Thermoplast mit guter mechanischer Performance. Es ist fest, zäh und schlagfest. Die Härte ist geringer als z. B: bei PLA, es neigt zur Abrasion bei hoher Beanspruchung. Das Material profitiert auch von den hervorragenden thermischen Eigenschaften und ist nahezu verzugsfrei. PETG hat ebenfalls eine hohe Chemikalienbeständigkeit. PETG wird oft unterschätzt, obwohl es die Vorteile von ABS (Temperaturbeständigkeit und mechanische Performance) und PLA (hohe Druckauflösung) vereint und um Chemikalien- und UV-Beständigkeit erweitert.
Haupteinsatzgebiet: technische Bauteile für Standardanwendungen und komplexere Aufgaben
Vorteile: Hohe Druckauflösung | Abrasionfestigkeit | Wärmefortbeständigkeit | Festigkeit | Chemikalienbeständigkeit
Empfohlener Materialpartner: Nexeo Arnite® ID 3040, FormFutura HDGlass
CarbonFil™ (PETG – faserverstärkt)
CarbonFil™ ist ein leichtes und unglaublich steifes kohlefaserverstärktes Filament. Das CarbonFil™ Filament basiert auf einer einzigartigen Mischung von HDglass™ mit 20% leichten, relativ langen Kohlenstofffasern.
Die Steifigkeit verdoppelt sich gegenüber HDglass™, die Schlagfestigkeit hat sich um mehr als 10% erhöht.
PLA (Polylactid)
PLA ist der beliebteste Werkstoff für die filamentbasierte Werkstoffextrusion, da es bei niedrigen Temperaturen gedruckt werden kann, kein beheiztes Druckbett erfordert, die Druckauflösung hoch und der Verzug sehr gering ist. PLA ist thermoplastisch, teilkristallin, hart/spröd mit geringer Schlagzähigkeit und wärmefortbeständig. Es wird aus Getreidearten wie Mais und Zuckerrohr gewonnen, ist erneuerbar und vor allem biologisch abbaubar.
Haupteinsatzgebiete: erste Prototypen, Präsentationsobjekte und Anschauungsmodelle
Vorteile: Hohe Druckauflösung | Praktisch kein Verzug | Kratzfest, hart
Technische Kunststoffe (HAGE3D – validiert)
TPE (Thermoplastisches Elastomer)
TPE (thermoplastisches Elastomer) ist der Oberbegriff für alle gummiartigen Kunststoffe, welche im Gegensatz zu echtem Elastomer („Gummi“) durch Extrusion verarbeitet werden können. Dies wird durch eine morphologische „Mischung“ von Thermoplasten und Elastomeren erreicht. Wie der Name vermuten lässt, ist dieses amorphe Material bei Raumtemperatur elastisch, so dass der Kunststoff eine hohe Flexibilität besitzt. Es gibt verschiedene TPE-Typen, wobei für die filamentbasierte Werkstoffextrusion am häufigsten das thermoplastisches Polyurethan (TPU) und thermoplastischer Copolyester (TPC) verwendet wird. Der Elastizitätsgrad des Kunststoffs hängt von der Art des TPE und der vom Hersteller verwendeten chemischen Formulierung ab. Beispiel können einige Filamente gering flexibel sein wie ein Autoreifen (TPC), andere dagegen sind hochflexibel wie ein Gummiband (TPU). TPEs sind abrasions- und chemikalienbeständig und besitzen eine geringe bis mittlere Verzugsneigung.
Haupteinsatzgebiet: flexible technische Bauteile für Standardanwendungen und komplexere Aufgaben
Vorteile: Flexibilität | Chemikalienbeständigkeit | (Schlag-) Zähigkeit
Empfohlener Materialpartner: Nexeo Arnitel 2045 (Shore D 34), DuPontTM Hytrel® 3D4000FL (Shore D 40), Hytrel® 3D4100 (Shore D 60)
PA (Polyamid)
Das teilkristalline thermoplastische PA (Polyamid) ist als PA6 sehr zäh, als PA6.6 sehr hart und als PA12 sehr dimensionsstabil bei Medienkontakt. Generell besitzt PA herausragende mechanische Eigenschaften (Kombination aus Festigkeit, Härte und Zähigkeit) auch bei sehr hohen Einsatztemperaturen. Es ist der meistgenutzte technische Konstruktionswerkstoff, welcher mit Füllstoffen, z. B. Glasfaser, noch verbessert werden kann. Der größte Nachteil in der additiven Fertigung liegt im hohen Verzug. Dieser kann durch Copolymere vermindert werden.
Hauptanwendungsgebiet: Konstruktionsbauteile mit hohen Anforderungen
Vorteile: Chemikalienbeständigkeit | Hohe Temperaturbeständigkeit (bis 175°C) | Variabler Einsatz durch Füllmöglichkeit | Hohe Zähigkeit, Festigkeit & Härte
Empfohlener Materialpartner: Polymaker CoPA, DuPont™ Zytel®
PC (Polycarbonat)
Das amorphe thermoplastische PC (Polycarbonat) hat sehr interessante Eigenschaften für diverse industrielle Anwendungen. PC zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit und Härte aus. Zudem ist Polycarbonat ein guter elektrischer Isolator. Häufige Anwendungen sind daher Gehäuse elektronischer Geräte und aufgrund der mechanischen Eigenschaften eingesetzt für Kleinserienteile und Ersatzteile.
Hauptanwendungsgebiet: Funktionsbauteile mit hohen Anforderungen
Vorteile: gute Chemikalienbeständigkeit | Hohe Zähigkeit, Festigkeit & Härte
Empfohlener Materialpartner: Polymaker C515
PVA (Löslichsupport)
PVA, oft auch mit PVAL oder PVOH abgekürzt, ist ein Polyvinylalkohol und wasserlöslich, was diesen Werkstoff sehr gut für den Löslichsupport eignet. HAGE3D verwendet Helios Support (Formfutura), das für hohe Temperaturen als Supportmaterial in Kombination mit Standard- und technischen Kunststoffen entwickelt wurde. Helios-Support kann bei Düsentemperaturen von bis zu 250 ° C ohne Gefahr der Vernetzung und Verstopfung der Düsen gedruckt werden.
Eine generelle Gegenüberstellung der Werkstoffe inklusive einiger Werkstoffdaten, ausgewählte Druckparameter und Anwendungen finden Sie auch unter:
https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/properties-table/?highlight=abs