Welches 3D Druck Material verwende ich?
Vor- und Nachteile
Entdecken Sie die Eigenschaften und Anwendungen von PLA, PETG, ABS, TPU und ASA im 3D-Druck. Finden Sie das perfekte Material für Ihr Projekt!
Die Unterschiede zwischen den wichtigsten 3D-Druck-Materialien
Der 3D-Druck hat sich in den letzten Jahren zu einer vielseitigen Technologie entwickelt, die in Bereichen wie Prototyping, Produktion und Hobbyanwendungen eingesetzt wird. Eine der zentralen Entscheidungen für den Erfolg eines Druckprojekts ist die Wahl des richtigen Druckmaterials. In diesem Bericht werden die Eigenschaften, Vor- und Nachteile sowie die typischen Anwendungsgebiete der fünf gängigsten Materialien im Fused Deposition Modeling (FDM)-3D-Druck erläutert: PLA, PETG, ABS, TPU und ASA.
PLA (Polylactid)
Eigenschaften:
PLA (Polylactid) ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, der aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird. Es gehört zu den am häufigsten verwendeten Materialien im 3D-Druck.
Vorteile:
- Einfache Verarbeitung: PLA lässt sich bei relativ niedrigen Temperaturen (180–220°C) drucken und neigt kaum zu Verzug (Warping).
- Gute Detailgenauigkeit: Es ermöglicht präzise Drucke mit feinen Details.
- Geruchsarm: Im Vergleich zu ABS gibt PLA beim Drucken kaum unangenehme Gerüche ab.
- Umweltfreundlich: Biologisch abbaubar und aus erneuerbaren Ressourcen hergestellt.
Nachteile:
- Geringe Hitzebeständigkeit: PLA beginnt bereits bei Temperaturen von 50–60°C weich zu werden, was es für Anwendungen bei hohen Temperaturen ungeeignet macht.
- Sprödigkeit: PLA ist weniger flexibel und kann bei mechanischer Belastung brechen.
Typische Anwendungen:
- Dekorationsobjekte
- Prototypen mit geringem Belastungsanspruch
- Modelle für Architektur und Design
PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol)
Eigenschaften:
PETG ist ein modifizierter Kunststoff auf Basis von PET, der mit Glykol ergänzt wurde, um flexibler und haltbarer zu sein. Es vereint viele Vorteile von PLA und ABS.
Vorteile:
- Hohe Zähigkeit: PETG ist widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen und Risse.
- Gute chemische Beständigkeit: Es widersteht vielen Chemikalien wie Säuren und Laugen.
- Witterungsbeständig: Im Vergleich zu PLA ist PETG auch für den Außeneinsatz geeignet.
- Kaum Warping: Es lässt sich relativ leicht drucken, da es weniger zu Verzug neigt.
Nachteile:
- Empfindlichkeit bei der Nachbearbeitung: PETG neigt zu Fädenbildung (Stringing) und erfordert sorgfältige Einstellungen.
- Etwas teurer: Die Kosten für PETG sind höher als für PLA.
Typische Anwendungen:
- Funktionale Teile, wie Gehäuse und Halterungen
- Lebensmittelverträgliche Behälter (in geeigneten Varianten)
- Outdoor-Bauteile
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
Eigenschaften:
ABS ist ein robuster thermoplastischer Kunststoff, der aufgrund seiner mechanischen Festigkeit in industriellen Anwendungen weit verbreitet ist.
Vorteile:
- Hitzebeständigkeit: ABS bleibt bei Temperaturen bis zu 100°C stabil.
- Hohe Belastbarkeit: Es ist zäh und widersteht mechanischen Beanspruchungen.
- Einfache Nachbearbeitung: ABS lässt sich schleifen, bohren und chemisch glätten (z. B. mit Aceton).
Nachteile:
- Warping: ABS neigt stark zu Verzug, weshalb ein beheiztes Druckbett (90–110°C) und geschlossene Druckräume empfohlen werden.
- Starker Geruch: Beim Drucken entstehen Dämpfe, die nicht nur unangenehm riechen, sondern auch gesundheitsschädlich sein können.
- Umweltbedenken: ABS ist nicht biologisch abbaubar.
Typische Anwendungen:
- Funktionsprototypen
- Spielzeug (z. B. LEGO-Steine)
- Mechanisch belastbare Teile für den täglichen Gebrauch
ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)
Eigenschaften:
ASA ähnelt ABS, bietet jedoch eine deutlich bessere Witterungsbeständigkeit. Es wird oft als „UV-beständiges ABS“ bezeichnet.
Vorteile:
- Hohe UV-Beständigkeit: ASA vergilbt oder bricht nicht unter Sonneneinstrahlung.
- Witterungsresistenz: Perfekt für den Außeneinsatz.
- Hitzebeständigkeit: Wie ABS bleibt ASA bei hohen Temperaturen stabil.
Nachteile:
- Hohe Druckanforderungen: ASA benötigt ein beheiztes Druckbett (90–110°C) und idealerweise einen geschlossenen Druckraum.
- Ähnlich wie ABS: Auch bei ASA entstehen beim Drucken Dämpfe.
Typische Anwendungen:
- Gehäuse für Outdoor-Geräte
- Fahrzeugkomponenten
- Bauteile für den langfristigen Außeneinsatz
TPU (Thermoplastisches Polyurethan)
Eigenschaften:
TPU ist ein flexibles und elastisches Material, das sich ideal für Anwendungen eignet, bei denen Flexibilität erforderlich ist.
Vorteile:
- Hohe Elastizität: TPU ist dehnbar und kehrt nach Belastung in seine ursprüngliche Form zurück.
- Abriebfest: Es ist äußerst robust gegenüber Verschleiß und Abrieb.
- Witterungsbeständig: TPU ist beständig gegen UV-Strahlung und Feuchtigkeit.
Nachteile:
- Schwierige Verarbeitung: TPU erfordert spezielle Einstellungen und eine angepasste Druckgeschwindigkeit, um Verstopfungen zu vermeiden.
- Geringe Steifigkeit: Für steife oder tragende Konstruktionen ist TPU ungeeignet.
Typische Anwendungen:
- Dichtungen und Dämpfungselemente
- Handyhüllen und Schutzhüllen
- Flexible Scharniere und Bänder
Vergleichstabelle: Vor- und Nachteile der 3D-Druckmaterialien
Material | Vorteile | Nachteile |
---|---|---|
PLA | – Einfach zu drucken, geringe Warping-Neigung – Biologisch abbaubar – Guter Detailgrad – Geruchsarm |
– Geringe Hitzebeständigkeit – Spröde, wenig flexibel – Nicht witterungsbeständig |
PETG | – Robust und flexibel – Gute chemische Beständigkeit – Kaum Warping – Für Outdoor geeignet |
– Neigt zu Fädenbildung – Etwas schwieriger zu drucken – Teurer als PLA |
ABS | – Hohe Hitzebeständigkeit – Zäh und mechanisch belastbar – Nachbearbeitbar (z. B. Aceton-Glättung) |
– Starkes Warping – Starker Geruch – Nicht witterungsbeständig – Umweltbedenklich |
ASA | – UV- und witterungsbeständig – Hohe Hitzebeständigkeit – Mechanisch belastbar |
– Erfordert geschlossenes Druckgehäuse – Ähnlich schwierig wie ABS – Geruchsentwicklung beim Druck |
TPU | – Sehr flexibel und elastisch – Abrieb- und verschleißfest – Witterungsbeständig |
– Schwierige Verarbeitung, langsamer Druck – Nicht für steife Konstruktionen geeignet |