Willkommen zurück zu unserer Reise in die Welt des 3D-Drucks! Im ersten Teil haben wir uns angesehen, warum ein 3D-Drucker eine lohnende Investition sein kann und welche Einsteigermodelle unter 500 Euro derzeit den Markt dominieren. Jetzt, wo du vielleicht schon deinen ersten Drucker ins Auge gefasst hast, kommt die nächste entscheidende Frage: Welches Material soll ich eigentlich drucken?
Die Antwort liegt in den unscheinbaren Rollen, die als Filament bekannt sind. Filamente sind die “Tinte” deines 3D-Druckers, und die Auswahl des richtigen Materials ist entscheidend für den Erfolg deines Projekts. Jedes Filament hat seine eigenen Stärken und Schwächen, die es für spezifische Anwendungen besser oder schlechter geeignet machen. Tauchen wir ein in die faszinierende Welt der 3D-Druck-Materialien!
Die Grundlagen: Was ist Filament und worauf achten?
Filament ist ein thermoplastischer Kunststofffaden, der in der Regel auf einer Spule aufgewickelt ist. Die gängigsten Durchmesser sind 1.75 mm und 2.85 mm (oder 3.00 mm). Dein Drucker ist für einen dieser Durchmesser ausgelegt, also achte unbedingt auf die Kompatibilität!
Beim Kauf solltest du außerdem auf folgende Punkte achten:
- Durchmesser-Toleranz: Eine geringe Toleranz (z.B. +/- 0.02mm) sorgt für konsistentere Druckergebnisse.
- Qualität/Hersteller: Markenfilamente sind oft teurer, bieten aber meist bessere und konsistentere Qualität als billige No-Name-Produkte.
- Farbe: Das ist natürlich Geschmackssache, aber beachte, dass helle Farben oft Details besser zeigen, während dunkle Farben Unebenheiten kaschieren können.
- Lagerung: Filamente absorbieren Feuchtigkeit aus der Luft. Feuchtes Filament kann zu schlechten Druckergebnissen führen (Fäden ziehen, Blasenbildung). Lagere es trocken, idealerweise in luftdichten Behältern mit Silikagel oder in speziellen Trockenboxen.
Die Stars der Einsteigerklasse: PLA, PETG und TPU
Für die meisten Drucker bis 500 Euro sind drei Filamenttypen die wichtigsten: PLA, PETG und TPU. Sie decken die gängigsten Anwendungen ab und sind relativ einfach zu handhaben.
1. PLA (Polylactide): Der Allrounder für den Start
Was ist es? PLA ist das mit Abstand beliebteste Filament für den Einstieg. Es wird aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen und ist biologisch abbaubar (unter industriellen Kompostierbedingungen, nicht einfach im heimischen Garten).
Vorteile:
- Extrem einfach zu drucken: Benötigt keine hohe Druckbetttemperatur und ist relativ unempfindlich gegenüber Zugluft (weniger Warping).
- Geringe Geruchsbildung: Kaum unangenehme Dämpfe während des Drucks, was es ideal für den Heimgebrauch macht.
- Große Farbauswahl: Verfügbar in unzähligen Farben, von matt bis glänzend, transparent bis hin zu Spezialeffekten (z.B. Seide, Glitter, Holz- oder Marmor-Look).
- Gute Detailgenauigkeit: Ermöglicht feine Details und glatte Oberflächen.
Nachteile:
- Geringe Hitzebeständigkeit: Verformt sich bereits bei Temperaturen über 60°C. Nicht ideal für Teile, die direkter Sonneneinstrahlung oder Hitze ausgesetzt sind (z.B. im Auto).
- Sprödheit: Kann bei dünnen Strukturen spröde sein und leicht brechen.
- Begrenzte mechanische Eigenschaften: Nicht ideal für Teile, die hoher Belastung oder Stößen ausgesetzt sind.
Typische Anwendungen:
- Dekorative Objekte, Figuren, Prototypen, Spielzeug, Modellbau, Behälter für den Innenbereich, Anschauungsobjekte.
Druckeinstellungen (Startwerte):
- Drucktemperatur: 190-220°C
- Druckbett: 50-60°C (manche Drucker drucken PLA auch ohne beheiztes Bett)
- Kein Gehäuse (oder offener Bauraum) erforderlich.
2. PETG (Polyethylenterephthalat Glycol-modifiziert): Der Alleskönner
Was ist es? PETG ist eine Modifikation des Kunststoffs PET, der auch für Wasserflaschen verwendet wird. Durch die Glykol-Modifikation wird es druckbarer und weniger spröde als reines PET. Es ist der Favorit vieler erfahrener Drucker, da es eine hervorragende Mischung aus Stärke, Flexibilität und Hitzebeständigkeit bietet.
Vorteile:
- Robustheit: Deutlich stärker und schlagfester als PLA.
- Gute Hitzebeständigkeit: Hält höheren Temperaturen stand als PLA (bis ca. 80°C).
- Wetterbeständig: Ideal für Außeneinsätze, da es UV- und witterungsbeständiger ist.
- Lebensmittelecht: Pure PETG-Filamente sind oft lebensmittelecht (aber Achtung: 3D-gedruckte Oberflächen können durch Schichtlinien Mikrospalten bilden, in denen sich Bakterien ansammeln können).
- Gute Haftung: Hält gut am Druckbett, aber kann auch manchmal zu gut haften, was das Entfernen erschwert.
Nachteile:
- Schwieriger zu drucken als PLA: Neigt stärker zum Fädenziehen (Stringing) und zur Blasenbildung bei Feuchtigkeit. Erfordert oft mehr Experimente mit den Druckeinstellungen.
- Haftung am Druckbett: Kann so stark haften, dass es die Druckplatte beschädigt, wenn man es nicht vorsichtig entfernt oder eine Trennschicht (z.B. Bluetape, Haarspray) verwendet.
- Geruch: Leichter Plastikgeruch während des Drucks.
Typische Anwendungen:
- Funktionale Teile, Gehäuse, Outdoor-Teile, Halterungen, Ersatzteile, Werkzeuge, Prototypen für belastbare Anwendungen.
Druckeinstellungen (Startwerte):
- Drucktemperatur: 220-250°C
- Druckbett: 70-90°C
- Optional: Geschlossener Bauraum kann helfen, ist aber oft nicht zwingend notwendig.
3. TPU (Thermoplastisches Polyurethan): Der Flexible
Was ist es? TPU ist ein flexibles, gummiartiges Filament, das für seine Elastizität und Haltbarkeit bekannt ist. Es gehört zur Familie der TPE (Thermoplastische Elastomere).
Vorteile:
- Flexibilität: Ermöglicht das Drucken von biegsamen und dehnbaren Teilen.
- Haltbarkeit: Sehr abrieb- und reißfest, gute Stoßdämpfung.
- Chemikalienbeständig: Resistent gegen Öle, Fette und viele Lösungsmittel.
- Gute Haftung: Haftet gut auf Druckbetten.
Nachteile:
- Schwierig zu drucken: Aufgrund seiner Flexibilität neigt TPU dazu, sich im Extruder zu verhaken oder zu verstopfen, insbesondere bei Bowden-Extrudern. Ein Direct Drive Extruder ist hier klar im Vorteil (viele neue Einsteigerdrucker haben diesen).
- Langsames Drucken: Muss sehr langsam gedruckt werden, was die Druckzeit erheblich verlängert.
- Feuchtigkeitsempfindlich: Absorbiert Feuchtigkeit sehr schnell, was zu schlechten Druckergebnissen führt. Trocknung vor dem Druck ist oft notwendig.
Typische Anwendungen:
- Dichtungen, Handyhüllen, biegsame Schutzhüllen, Verschleißteile, Spielzeug, Dämpfungselemente, Griffe.
Druckeinstellungen (Startwerte):
- Drucktemperatur: 210-230°C
- Druckbett: 40-60°C
- Sehr geringe Druckgeschwindigkeit (ca. 20-40 mm/s)
Weitere Filamente (kurzer Ausblick):
Neben diesen drei Hauptdarstellern gibt es noch viele weitere Filamente, die aber oft spezielle Drucker oder mehr Erfahrung erfordern:
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Sehr hitzebeständig und stabil, aber anfällig für Warping und erfordert einen geschlossenen Bauraum sowie gute Belüftung aufgrund von Gerüchen. (Selten in dieser Preisklasse empfohlen)
- Nylon: Extrem robust, verschleißfest und flexibel, aber sehr feuchtigkeitsempfindlich und schwer zu drucken.
- ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat): Ähnlich ABS, aber UV-beständiger und weniger anfällig für Warping.
- Exotische Filamente: Holz-Filament (PLA mit Holzpartikeln), Carbon-Filament (PLA/PETG mit Carbonfasern für mehr Steifigkeit), Metall-Filament, leitfähiges Filament und viele mehr.
Das Fazit zur Filament-Wahl:
Beginne unbedingt mit PLA! Es ist der beste Weg, um die Grundlagen des 3D-Drucks zu erlernen, ohne von Materialproblemen frustriert zu werden. Sobald du mit PLA sichere Ergebnisse erzielst, kannst du dich an PETG wagen, um robustere und wetterbeständigere Teile zu drucken. TPU ist dann der nächste Schritt, wenn du flexible Objekte benötigst und dein Drucker (im Idealfall Direct Drive) dafür geeignet ist.
Die Welt der Filamente ist riesig und bietet für jedes Projekt das passende Material. Der Schlüssel liegt im Verständnis ihrer Eigenschaften und in der Bereitschaft, mit den Druckeinstellungen zu experimentieren und auch über die Anschaffung eines Filament-Trockners nachzudenken um gleichbleibende Ergebnisse gewährleisten zu können, insbesondere bei Material wie PETG oder auch TPU.