Einführung: Wie man das richtige 3D-Druckmaterial auswählt

Der 3D-Druck kann eine großartige Lösung für das Prototyping und die Herstellung einer breiten Palette unterschiedlicher Teile sein. Bei vielen Anwendungen kann der 3D-Druck schneller und kostengünstiger als andere Fertigungsverfahren durchgeführt werden.

Bei der Entscheidung, welches spezifische 3D-Druckverfahren für Ihren Prototyp oder Ihr Teil das richtige ist, ist es ebenso wichtig, sorgfältig zu überlegen, welches 3D-Druckmaterial am besten geeignet ist. Je nach Design und Zielsetzung Ihres Teils müssen Sie bei der Wahl des 3D-Druckmaterials die verschiedenen mechanischen Eigenschaften und ästhetischen Merkmale berücksichtigen, die Ihr Teil benötigt.

Überblick über die verschiedenen Arten von 3D-Druckmaterialien

Wählen Sie das richtige 3D-Druckmaterial aus Kunststoff

  • ABS erfordert zum Drucken eine Belüftung und ein beheiztes Bett. Dieser haltbare Kunststoff ist schlagfest und hitzebeständig.
  • PLA ist der am einfachsten mit FDM zu druckende Kunststoff. PLA bietet viele wünschenswerte Eigenschaften wie Festigkeit, Geruchlosigkeit und biologische Abbaubarkeit. Andererseits ist PLA spröde und weniger beständig gegen Chemikalien und Hitze.
  • PETG kann bei niedrigeren Temperaturen gedruckt werden, was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht. PETG zeichnet sich auch dadurch aus, dass es lebensmittelecht sowie chemikalien- und feuchtigkeitsbeständig ist.
  • TPU ist ein hochflexibler Kunststoff, der sich hervorragend zur Dämpfung von Vibrationen und als Stoßschutz eignet.
  • PVA bietet ein Trägermaterial, das sich in Wasser auflöst.
  • HIPS dient als Trägermaterial für ABS und löst sich in chemischem Limonen auf.
  • Kohlefaser-, Kevlar- und Glasfaserverbundwerkstoffe sind sehr haltbar und stark. Diese Verbundwerkstoffe werden auf FDM-3D-Druckern für den industriellen Einsatz gedruckt.
  • Die Standardharze bieten eine glatte, matte Oberfläche und hohe Auflösungen.
  • Nylon 12 zeichnet sich dadurch aus, dass es gegen viele Faktoren wie Lösungsmittel, Hitze und Wasser beständig ist. Es ist stoßfest, langlebig und ziemlich stark.
  • Nylon 11 ist dem Nylon 12 recht ähnlich, nur dass es elastischer und stoßfester ist. Der Preis für diese Eigenschaften ist, dass es nicht so steif ist wie Nylon 12.
  • Nylon-Verbundwerkstoffe sind Nylonmaterialien, denen zur Erhöhung der Festigkeit Aluminium-, Glas- oder Kohlenstofffasern hinzugefügt wurden.

Wählen Sie das richtige 3D-Druckmaterial aus Metall

 

  • Titan ist ein leichtes Metall, das Festigkeit, Korrosions- und Hitzebeständigkeit bietet.
  • Edelstahl bietet Korrosionsbeständigkeit sowie eine hohe Verformbarkeit und Festigkeit.
  • Aluminium ist ein leichtes Metall, das sich durch gute thermische Eigenschaften auszeichnet und zudem stabil und langlebig ist.
  • Werkzeugstahl ist ein sehr starkes und haltbares Metall, das abriebfest ist.
  • Nickellegierungen bieten Korrosions- und Hitzebeständigkeit sowie eine hohe Zugfestigkeit.

Welche Materialien sind mit den verschiedenen 3D-Druckverfahren kompatibel?

Select Metal for 3D Printing

Specific metal 3D printing processes include:

  • Metal FDM printing extrudes metal rods bonded together by polymers. Then the part is sintered in a furnace, which removes the binder.
  • Selective Laser Melting (SLM) and Direct Metal Laser Sintering (DMLS) processes use a laser to fuse metal powder particles layer by layer.

Materials that are compatible with metal 3D printing include:

  • Titanium
  • Stainless Steel
  • Aluminum
  • Tool Steel
  • Nickel Alloys

Wählen Sie FDM für den 3D-Druck

FDM steht für Fused Deposition Modeling (Schmelzschichtmodellierung). FDM wird aufgrund seiner Schnelligkeit und Erschwinglichkeit häufig für das Prototyping verwendet. FDM bietet im Vergleich zu anderen 3D-gedruckten Kunststoffen eine geringere Genauigkeit und Auflösung. Daher ist FDM nicht ideal für komplizierte oder komplexe Teile.

Zu den Materialien, die mit dem FDM-3D-Druck kompatibel sind, gehören:

  • ABS
  • PLA
  • PETG
  • Nylon
  • TPU
  • PVA
  • HIPS
  • Verbundwerkstoffe - Kohlefaser, Kevlar, Glasfasern

SLA 3D-Druck

Stereolithografie - allgemein als SLA bezeichnet - ist ein 3D-Druckverfahren, das ein sehr hohes Maß an Genauigkeit und Auflösung bietet. Darüber hinaus erzeugt SLA Oberflächen, die glatter sind als alle anderen 3D-Druckverfahren für Kunststoffe. Teile, die mit SLA gedruckt werden, können nach dem Druck lackiert und poliert werden.

Zu den Materialien, die mit dem SLA-3D-Druck kompatibel sind, gehören Fotopolymere wie:

  • Standard-Harze
  • Gefüllte Harze

SLS-3D-Druck

SLS steht für selektives Lasersintern. Der SLS-3D-Druck ist für die Herstellung hochfunktioneller Teile mit großer Festigkeit bekannt. Das SLS-3D-Druckverfahren ist erschwinglich und hocheffizient, was es ideal für viele verschiedene Anwendungen macht, darunter Rapid Prototyping und die Herstellung kundenspezifischer Teile. SLS kann auch die komplizierten Merkmale komplexer Prototypen- und Teiledesigns verarbeiten.

Zu den Materialien, die mit dem SLS-3D-Druckverfahren kompatibel sind, gehören:

  • Nylon 12
  • Nylon 11
  • TPU
  • Nylon-Verbundwerkstoffe

Wählen Sie Metall für den 3D-Druck

Zu den spezifischen 3D-Druckverfahren für Metall gehören:

Metall Beim FDM-Druck werden Metallstäbe extrudiert, die durch Polymere miteinander verbunden sind. Anschließend wird das Teil in einem Ofen gesintert, wodurch das Bindemittel entfernt wird.
Bei den Verfahren Selektives Laserschmelzen (SLM) und Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS) wird ein Laser verwendet, um Metallpulverpartikel Schicht für Schicht zu verschmelzen.
Zu den Materialien, die für den 3D-Druck von Metall geeignet sind, gehören:

  • Titan
  • Rostfreier Stahl
  • Aluminium
  • Werkzeugstahl
  • Nickellegierungen

Welche Arten von 3D-Druckmaterialien sind für Ihr Produkt am besten geeignet?

Im Folgenden finden Sie einen Überblick über einige der häufigsten Anwendungsarten für verschiedene 3D-Druckmaterialien:

  • ABS wird am häufigsten für den 3D-Druck von Funktionsprototypen verwendet.
  • PLA wird häufig für die Herstellung von Konzeptmodellen verwendet.
  • PETG ist ein hervorragendes 3D-Druckmaterial für Produkte, die wasserdicht sein müssen. Es ist auch nützlich für einrastende Komponenten.
  • TPU eignet sich hervorragend für die Herstellung von Prototypen, die flexibel sein müssen.
  • Kohlefaser-, Kevlar- und Glasfaserverbundwerkstoffe sind sehr vielseitig. Sie können für den 3D-Druck von Funktionsprototypen sowie von Vorrichtungen, Werkzeugen und Halterungen verwendet werden.
  • Standardharze werden am häufigsten für die Herstellung von Konzeptmodellen verwendet.
  • Nylon 12 kann für medizinische Geräte, Funktionsprototypen und Teile verwendet werden.
  • Nylon 11 wird für ähnliche Anwendungen wie Nylon 12 verwendet.
  • Nylon-Verbundwerkstoffe eignen sich hervorragend für Teile mit strukturellen Funktionen und auch für funktionale Prototypen.

Das beste 3D-Druckmaterial für Einsteiger

Wenn Sie neu im 3D-Druck sind, müssen Sie feststellen, dass einige 3D-Druckmaterialien schwieriger zu verarbeiten sind als andere. Aus diesem Grund ist es hilfreich zu wissen, welche 3D-Druckmaterialien für Anfänger einfacher zu wählen sind.

Für die meisten Anfänger sind PLA und PETG die besten Materialien für den Anfang. Schauen wir uns die beiden Materialien genauer an:

  • PLA kann mit einer Standardkonfiguration gedruckt werden, was es Anfängern leichter macht. PLA ist außerdem sehr preisgünstig, so dass es weniger kostspielig ist, wenn ein Anfänger einen Fehler macht und von vorne anfangen muss.
  • PET-G ist einfach zu drucken und hat den zusätzlichen Vorteil, dass es ähnliche Eigenschaften wie ABS aufweist, was für Anfänger ein etwas anspruchsvolleres Material ist.
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