Gängige hitzebeständige Kunststoffe für den 3D-Druck

Thermoplaste sind im 3D-Druck bereits sehr weit verbreitet. In bestimmten Anwendungsszenarien, die eine hohe Temperaturstabilität erfordern, spielen hitzebeständige 3D-Druck-Kunststoffe eine wichtige Rolle. Dieser Artikel stellt mehrere gängige hitzebeständige 3D-Druck-Kunststoffe und ihre Eigenschaften vor und untersucht, wie mit Überhitzungsproblemen umgegangen werden kann, die während des 3D-Druckprozesses mit Kunststoffen auftreten können.

Gängige hitzebeständige 3D-Druck-Kunststoffe

1. ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)

ABS ist ein beliebter Thermoplast, der für seine Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit bekannt ist und Temperaturen von bis zu 100 °C standhalten kann. Er wird häufig für funktionale Prototypen, Automobilteile und Gehäuse verwendet.

2. PETG (Polyethylenterephthalat)

PETG kombiniert Flexibilität und Festigkeit und bietet gleichzeitig eine Hitzebeständigkeit von 70–80 °C. Es wird häufig in lebensmittelsicheren Anwendungen, Behältern und mechanischen Bauteilen eingesetzt.

3. PC (Polycarbonat)

PC ist bekannt für seine hervorragende Festigkeit und Hitzebeständigkeit und kann Temperaturen von bis zu 140 °C oder höher standhalten. Es wird häufig zur Herstellung von Helmen, Autoscheinwerferabdeckungen und kugelsicherem Glas verwendet.

4. PEEK (Polyetheretherketon)

PEEK ist ein teilkristalliner Thermoplast mit guter Korrosionsbeständigkeit und hoher mechanischer Festigkeit. Er wird in anspruchsvollen Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt sowie bei medizinischen Implantaten eingesetzt. PEEK hat einen Schmelzpunkt von 343 °C und kann in Umgebungen bis 170 °C verwendet werden. Daher stellt es hohe Anforderungen an die Druckumgebung und erfordert ausreichend hohe Temperaturen.

5. TPU (Thermoplastisches Polyurethan)

TPU ist ein flexibles, elastisches Material mit einer Hitzebeständigkeit von 80–100 °C. Es eignet sich ideal zur Herstellung flexibler Bauteile wie Handyhüllen und Dichtungen.

6. PP (Polypropylen)

PP besitzt eine hervorragende chemische Beständigkeit, einschließlich Widerstandsfähigkeit gegen Laugen, Säuren und organische Lösungsmittel. Mit einer Hitzebeständigkeit von bis zu 100 °C wird es häufig für Lebensmittelbehälter und andere gedruckte Teile verwendet, die mit aggressiven Chemikalien in Kontakt kommen.

Umgang mit Überhitzung beim Kunststoff-3D-Druck

Die Temperatur des aus dem Extruder austretenden Kunststoffs liegt in der Regel zwischen 190 °C und 310 °C. Solange der Kunststoff noch heiß ist, ist er flexibel und lässt sich leicht in verschiedene Formen bringen. Beim Abkühlen härtet er jedoch schnell aus und behält seine Form. Es ist wichtig, ein Gleichgewicht zwischen Temperatur und Kühlung zu finden, damit der Kunststoff frei durch die Düse fließen kann, aber schnell genug erstarrt, um die exakten Abmessungen des 3D-gedruckten Bauteils beizubehalten.

Unzureichende Kühlung

Die häufigste Ursache für Überhitzung ist eine zu langsame Abkühlung des Kunststoffs. In diesem Fall kann sich der heiße Kunststoff während des langsamen Abkühlens verformen. Für viele Kunststoffe ist es am besten, die Schichten schnell zu kühlen, um Formveränderungen nach dem Drucken zu vermeiden. Wenn Ihr Drucker über einen Lüfter verfügt, versuchen Sie, die Lüfterleistung zu erhöhen, um den Kunststoff schneller zu kühlen.

Zu hohe Drucktemperatur

Wird der Kunststoff bei einer niedrigeren Temperatur extrudiert, kann er schneller erstarren und seine Form besser beibehalten. Versuchen Sie, die Drucktemperatur um 5–10 °C zu senken. Senken Sie die Temperatur jedoch nicht zu stark, da der Kunststoff sonst möglicherweise nicht heiß genug ist, um durch die kleine Öffnung der Düse gepresst zu werden.

Zu hohe Druckgeschwindigkeit

Wenn jede Schicht sehr schnell gedruckt wird, bleibt möglicherweise nicht genügend Zeit, damit die vorherige Schicht ausreichend abkühlt, bevor die nächste heiße Kunststoffschicht aufgetragen wird. Dies ist besonders bei sehr kleinen Bauteilen wichtig, bei denen jede Schicht nur wenige Sekunden Druckzeit benötigt. Reduzieren Sie die Druckgeschwindigkeit bei kleinen Schichten, um sicherzustellen, dass sie ausreichend Zeit zum Abkühlen und Erstarren haben, bevor die nächste Schicht gedruckt wird.

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