Was ist eigentlich Filament und was hat es mit dem 3D-Drucker zu tun?
Mit dem Begriff Filament wird beim 3D-Druck das Material benannt. Es handelt sich um thermoplastische Kunststoffe, vor allem ABS und PLA, die in Drahtform auf Rollen gepasst werden. 3D Drucker Filament muss von hochwertiger Qualität sein, weil aus dem Filament das Druckergebnis entsteht. Hochwertige Eigenschaften des Materials führen zu einem hochwertigen Ergebnis. In diesem Artikel werden vor allem die gebräuchlichen ABS, ein Kunststoff aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere und PLA, ein Kunststoff aus Polyactiden Filamente mit einander verglichen und auf ihren Nutzen hinterfragt.
Ein kurzer Überblick wird sich mit anderen Materialien beschäftigen.
Eigenschaften des 3D Drucker Filament ABS
ABS hat den Nachteil des sogenannten Warp-Effektes. Bei diesem Effekt wölben sich die Ecken des Bauteils. Der Grund liegt darin, dass die einzelnen Schichten unterschiedlich gekühlt werden. Der erfahrene Anwender gleicht diesen Effekt durch die Regelung der Temperatur der Druckplatte aus. Der große Vorteil von ABS liegt in der Nachbearbeitung. ABS-gefertigte Bauteile lassen sich gut mit Bohren, Fräsen, Beschichten oder Schleifen weiter verarbeiten.
Das PLA Filament
PLA ist ein härteres und spröderes Material, das sich einfach drucken lässt. Es ist auch nach der Fertigstellung schwer zu bearbeiten. Der Vorteil vor allem ist das Vermeiden des Warp-Effektes, weil eine beheizte Druckplatte unnötig ist. Für das PLA Filament spricht auch seine einfache Handhabung.
Die richtige Filamentdicke
Der Benutzer eines 3D Druckers muss vor allem auch auf die Filamentdicke achten. Die Frage, was nun geeigneter ist, eine Größe von 1,75 mm oder 3 mm soll kurz untersucht werden. Üblicherweise ist der Druckknopf eines dreidimensionalen Druckers auf eine 3 mm Stärke für das Filament ausgelegt. Mit einer 3 mm Düse können aber auch 1,75 mm Filamente genutzt werden. Mit einem 1,75 mm dicken Material lassen sich feinere Strukturen herstellen. Das 1,75 mm Material verstärkt die Druckgeschwindigkeit, weil es eine geringere Oberfläche und damit weniger Reibung hat, was die Druckgeschwindigkeit verbessert.
Das fertige Projekt ist schneller präsent und es ist in der Regel besser gefertigt, was auf einen kleineren Druckdurchmesser und dem schnelleren Auskühlen der einzelnen Schichten zurückzuführen ist. Die Gefahr des Fadenziehens wird durch die kleinere Menge bei dem 1,75mm Filament verringert. Bei dem Einsatz von 1,75 mm Filamenten treten auch Probleme auf. Vor allem das Zusammenwirken des Rades zum Antrieb beim Filament Nachschub ist zu nennen. Das Antriebsrad kann leicht über den dünnen Faden gehen und nicht den richtigen Druck aufbringen.
Einige Drucker erlauben einen Ausgleich durch Nachjustieren. Bei einem Druck von Gebrauchsgegenständen, die gerne robuster sein dürfen, ist das 3 mm Filament die richtige Wahl. Die einzelnen Schichten laufen besser zusammen, was zu einem schwereren Auskühlen führt und zu einem ineinander laufenden Gemisch. Wer seine Filamentstärke wechseln will, sollte zuerst einen Testdruck machen, um zu sehen, ob die Antriebsräder seines Druckers mitspielen.
Das gilt vor allem bei einem Wechsel von 3 mm zu 1,75 mm. Es empfiehlt sich die Filamentstärke vom gewünschten Ergebnis abhängig zu machen. Gebrauchsgegenstände sollten mit 3 mm gedruckt werden, wegen des besseren Druckgefüges. Dekorationselemente mit präzisen Darstellungen werden mit 1,75 mm gedruckt.
Andere Arten des Filamentes
Neben den reinen Kunststoffen können auch sandsteinartige rauhe Filamente oder Holzfilamente aus Holz und Polymere zum Einsatz kommen. Diese Materialien brauchen keine beheizten Druckplatten und werden auf vielen Druckern genutzt. Nach dem Drucken ist eine Bearbeitung durch Schleifen, Sägen oder Feilen möglich.
Resin ist ein UV-gehärtetes Holz, das immer öfters beim 3D-Druck zum Einsatz kommt. Dieses Polymer hat Eigenschaften wie die Mikro-Kristallbildung unter UV-Licht oder Tageslicht. Eingesetzt wird es bei SLA (Stereolithographie) 3D Druckern. Das Material ist flüssig und wird in Flaschen geliefert.
