Kunststoff für 3D-Drucker-Hüften: Eigenschaften

Der Druck auf 3D-Druckern erfolgt mit speziellen Verbrauchsmaterialien – 3D-Kunststoffen. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen erweichen sie und erhalten die Plastizität, die zum Formen von Produkten verschiedener Formen und Größen erforderlich ist. Die Wahl der Kunststoffmarke hängt von konkreten Aufgaben und Zielen ab.

Eigenschaften von Kunststoff für einen 3D-Drucker

Es gibt viele Arten von Kunststoffen für 3D-Drucker. Um zu verstehen, welcher Kunststoff der beste ist, müssen Sie die bekanntesten Produkte dieser Kategorie berücksichtigen.

Hüften

Schlagfestes Styrol-Hips ist ein thermoplastisches Polymer, das durch Polymerisation von Polystyrol mit synthetischem Kautschuk – Polybutadien – gewonnen wird. Dadurch erhält das Hips-Material die Elastizität von Butadienkautschuk.

Hips verfügt über viele positive Eigenschaften, die es von anderen Materialien für den 3D-Druck unterscheiden:

• Beständigkeit gegen Säure-Base-Bedingungen;
• minimaler Wärmeschrumpfungskoeffizient;
• absolute Umweltfreundlichkeit aufgrund des Fehlens von Karzinogenen;
• großer Betriebstemperaturbereich (-40 °C bis +70 °C);
• geringe Hygroskopizität;
• Beständigkeit gegen Zersetzung;
• hohe Schlagzähigkeit und Duktilität, wodurch eine mechanische Bearbeitung der Fertigprodukte möglich ist;
• geringe elektrische Leitfähigkeit.

Referenz! Unlackiertes Hips hat eine leuchtend schneeweiße Farbe, die es von anderen Kunststoffen unterscheidet.

Dank seiner Eigenschaften findet Hips Anwendung bei der Herstellung von Kunststoffgeschirr, Souvenirs, Spielzeug, medizinischen Instrumenten und Baumaterialien. Im Gegensatz zu vielen unlöslichen Materialien löst es sich in Limonen (einem flüssigen Kohlenwasserstoff). Diese Eigenschaft wird zur Verstärkung der Struktur bei der Arbeit mit anderen Materialien genutzt.

Bei der Arbeit mit Hüften muss der Tisch auf 90°C erhitzt werden. Extrusionstemperatur – 220–240 °C. Um eine glatte Oberfläche zu bilden, muss die Düse gekühlt werden. Bevorzugt sind Geräte mit geschlossenem Gehäuse. Hips ist in einer breiten Farbpalette erhältlich, was seine Nachfrage erhöht.

SBS

SBS oder Styrol-Butadien-Copolymer ist ein thermoplastisches Material, das sich durch erhöhte Flexibilität auszeichnet. Dank dieser Qualität brechen Kunststoffprodukte bei erheblicher Belastung nicht. Der 3D-Druck erfolgt gleichmäßig und ohne Fadenbrüche.

Hauptvorteile:

• hohe Festigkeit;
• Beständigkeit gegen hohe Temperaturen;
• Feuchtigkeitsbeständigkeit;
• hohe Transparenz – 93 % Lichtdurchlässigkeit;
• eignet sich gut zum Färben, wodurch Sie eine helle Palette von Farben und Schattierungen erstellen können;
• geringer Schrumpfungsgrad, sodass Sie großformatige Produkte herstellen können;
• Umweltfreundlichkeit, kein Geruch beim 3D-Druck;
• absolut unbedenklich für die menschliche Gesundheit, zugelassen für die Herstellung von Produkten zur Aufbewahrung von Lebensmitteln;
• löslich in Limonen und Lösungsmittel, wodurch Produkte entstehen, die optisch Glas imitieren;
• die Fähigkeit, einzelne Fragmente zu verschweißen, um komplexe Produkte mit garantierter Verbindungsfestigkeit zu schaffen.

Aufgrund seiner Eigenschaften wird Sbs zur Herstellung von Kinderspielzeug, Souvenirs, Dekorationselementen, medizinischen Produkten, Lebensmittelbehältern und großformatigen Produkten (Lampenschirme, Behälter und andere Behälter mit großem Fassungsvermögen) verwendet. Die hohe Lichtdurchlässigkeit macht das Material zu einer Alternative zu teurem Glas.

Referenz! Aufgrund der nahezu Null-Wasseraufnahme können Produkte aus SBS unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit ohne Verformung oder Verschlechterung der ursprünglichen Eigenschaften verwendet werden.

Die Extrusionstemperatur beträgt 225-255°C, das Filament reißt beim Drucken auch bei Zuführung in einem Winkel von 90° nicht. Für den 3D-Druck mit maximaler Lichtdurchlässigkeit empfiehlt sich die Verwendung von Düsen mit großem Durchmesser für den Druck in einer Schicht.

Biegen

Flexplast oder thermoplastisches Elastomer ist ein elastisches Polymer mit den Eigenschaften von Gummi und Kunststoff. Die resultierenden Produkte dehnen sich genauso leicht wie Gummiprodukte.

Vorteile:

• erhöhte Flexibilität und Duktilität;
• Schlagfestigkeit;
• Beständigkeit gegen Lösungsmittel, Öle, Benzin;
• hohe Verschleißfestigkeit;
• Möglichkeit des Lötens bei hohen Heiztemperaturen (mit einem Löt-Haartrockner);
• kaum wahrnehmbarer Geruch während des Betriebs.

Flex wird zur Herstellung von Produkten mit komplexen Formen verwendet: Kinderspielzeug, Souvenirs, Dekorationselemente, medizinische Prothesen, Masken, Hausschuhe, Pneumatikleitungen und vieles mehr.

Extrusionstemperatur – 230–260 °C, Plattformerwärmung auf 80–120 °C. Ein Merkmal des Druckens ist die Notwendigkeit, das Filament mit einer Mindestgeschwindigkeit von 5–30 mm/Sek. zuzuführen.

Wichtig! Im Filamentzufuhrweg von der Wärmesperre bis zum Extruderrad sollte kein freier Raum vorhanden sein, damit sich das Filament nicht verbiegt und den Betrieb des Druckers beeinträchtigt.Wenn vorhanden, verwenden Sie einen Teflonschlauch, der in den freien Raum eingeführt werden muss.

Abs

Abs ist ein thermoplastisches Acryl-Nitril-Butadien-Styrol-Harz. Die Art der Bauchmuskeln hängt vom Verhältnis dieser 3 Komponenten ab. Kann viele verschiedene Polymerformen mit unterschiedlichen Eigenschaften annehmen. Als Hauptvorteil gilt die hohe mechanische Festigkeit, die bei anderen Kunststoffarten nicht gegeben ist.

Vorteile von Bauchmuskeln:

• Temperaturbeständigkeit bis 100°C;
• die Möglichkeit, den Glanzgrad des Endprodukts anzupassen;
• Beständigkeit gegen Säuren und Laugen;
• Löslichkeit in Aceton, Ether, Benzol und mehreren anderen Arten von Lösungsmitteln;
• nahezu keine Wasseraufnahme;
• hohe Dimensionsstabilität;
• Recyclingfähigkeit;
• relative Billigkeit der resultierenden Produkte.

Abs wird zur Herstellung von Souvenirs, Haushaltsgegenständen, Plastikgeschirr und Behältern zur Aufbewahrung von Lebensmitteln, Autoteilen und Verbindungselementen verwendet. Abs kann als galvanische Beschichtung bei der Vakuummetallisierung, beim Löten, Schweißen und Präzisionsgießen verwendet werden.

Referenz! Um 1 kg ABS-Kunststoff herzustellen, werden etwa 2 kg Öläquivalent in Form von Rohstoffen und Energie benötigt.

Die Hauptnachteile dieses Typs sind:

• hohe Empfindlichkeit gegenüber Sonnenlicht und Niederschlag, wodurch sich der Kunststoff verfärbt;
• hoher Schrumpfungsgrad beim Abkühlen (bis zu 0,8 %).

Das erste Problem wird durch das Aufbringen einer Schutzschicht auf das fertige Produkt gelöst. Aufgrund des zweiten wird die Herstellung von Modellen größer als 150 x 150 x 150 mm unmöglich.

Für die Arbeit mit ABS-Kunststoff ist ein FDM-Drucker mit Technologie zur schichtweisen Erstellung eines dreidimensionalen Objekts die beste Option.Extrusionstemperatur – 180–260 °C, abhängig von der Art des Materials. Es wird empfohlen, bei 3D-Druckern mit hermetisch geschlossenem Gehäuse und beheizten Arbeitskammern mit einer beheizten Plattform auf bis zu 50–90 °C zu drucken.

Pla

Polylactid Pla ist ein Polyester, der auf dem Monomer der Milchsäure basiert, das in natürlichen Rohstoffen (Mais, Zuckerrohr, Zellulose und Stärke) enthalten ist. Der Hauptvorteil dieses Typs ist die Umweltfreundlichkeit, die auf dem vollständigen biologischen Abbau des Polymers beruht. Pla gilt heute als der vielversprechendste 3D-Kunststoff, der biologisch abbaubare Verpackungsmaterialien ersetzen kann.

Vorteile von Pla-Kunststoff:

• vollständiger biologischer Abbau;
• ständige Erneuerung der bei der Gewinnung von Pla verwendeten Produkte;
• der Schadstoffausstoß in die Atmosphäre während des Produktionsprozesses halbiert sich im Vergleich zu Kunststoffen auf Basis von Erdölprodukten;
• Biokompatibilität mit beliebigen Komponenten;
• Fähigkeit, in schlecht belüfteten Bereichen zu arbeiten.

Referenz! Produkte aus Pla zersetzen sich je nach natürlichen Bedingungen innerhalb von 1–36 Monaten vollständig.

Pla gilt als ideales Material für Einwegprodukte. Es wird zur Herstellung von selbstresorbierbarem chirurgischem Nahtmaterial verwendet.

Der Vorteil dieses Typs ist die niedrige Extrusionstemperatur von 150-160°C, was die Energiekosten senkt und auch den Einsatz günstigerer Düsen aus Messing oder Aluminium ermöglicht.

Als Schwierigkeit beim Arbeiten mit Polylactid wird die erhöhte Zerbrechlichkeit und das langsame Abbinden bei einer Temperatur von 50° angesehen. Um damit zu arbeiten, empfiehlt sich ein 3D-Drucker mit offenem Gehäuse plus zusätzlicher Luftkühlung. Beim Drucken kleiner Produkte ist keine zwingende Erwärmung des Desktops erforderlich.Bei großen Modellen muss die Tischplatte von unten beheizt werden, um mögliche Verformungen zu vermeiden.