Holzfilament / Woodfill

Woll­test Du dir schon immer mal einen ech­ten Baum dru­cken? Mit Holz­fi­la­men­ten ist das kein Pro­blem. Die Mischung aus Holz­spä­nen und einem Poly­mer, meist PLA, als Bin­de­mit­tel ermög­licht es dir Objek­te zu dru­cken die sich fast wie natür­lich gewach­se­nes Holz anfüh­len und bear­bei­ten las­sen. Doch du soll­test beach­ten, dass die­ses Fila­ment nicht ganz so ein­fach zu ver­ar­bei­ten ist wie Du es zum Bei­spiel von PLA gewohnt bist. Die Holz­par­ti­kel kön­nen schnell zu einer Ver­stop­fung der Düse füh­ren. Das Bin­de­mit­tel bestimmt die grund­sätz­li­chen Druck­pa­ra­me­ter. Du soll­test dich zunächst an den Anga­ben des Her­stel­lers ori­en­tie­ren und lang­sam die Para­me­ter opti­mie­ren. Wich­tig beim Druck von Wood­fill ist dass du eine hoch­wer­ti­ge und ver­schleiß­fes­te Düse ver­wen­dest. Mehr Infor­ma­tio­nen fin­dest du in mei­nem Arti­kel zum The­ma Nozz­les.

Carbon Filament

Dass Koh­le­fa­ser, auch Car­bon genannt, ein High­tech­werk­stoff ist soll­te jedem bekannt sein. Aus gutem Grund wird Car­bon über­all dort ein­ge­setzt wo sehr leich­te und den­noch stei­fe und belast­ba­re Bau­tei­le gefragt sind. Die­se Bau­tei­le bestehen meist aus gefloch­te­nen Car­bon­fa­ser­mat­ten, wel­che anschlie­ßend in einem Harz ein­ge­gos­sen und mit Wär­me behan­delt wer­den. Das ist lei­der kein Ver­fah­ren für den Haus­ge­brauch da hier spe­zi­el­le Gerä­te benö­tigt wer­den deren Anschaf­fung sich meist nicht lohnt. Mit dei­nem 3D Dru­cker hast Du jedoch die Mög­lich­keit eben­falls von den guten mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten der Car­bon­fa­ser zu pro­fi­tie­ren. Es gibt Fila­men­te denen Car­bon­fa­sern zuge­setzt wer­den und die tat­säch­lich für bes­se­re mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten sor­gen. Die­se kur­zen Faser­stück­chen lie­gen durch­ein­an­der ein­ge­bet­tet im Trä­ger­po­ly­mer, meist PLA. Beim Druck wer­den die Faser­stü­cke aus­ge­rich­tet und lie­gen dann in Extru­si­ons­rich­tung im Mate­ri­al vor. Wird das gedruck­te Bau­teil anschlie­ßend belas­tet neh­men die­se Faser­stü­cke einen Teil der Belas­tung auf und ver­lei­hen so dem gesam­ten Mate­ri­al bes­se­re mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten. Die Druck­pa­ra­me­ter rich­ten sich im Wesent­li­chen nach dem Trä­ger­ma­te­ri­al und wer­den meist vom Her­stel­ler vor­ge­ge­ben. Eine gute und ver­schließ­fes­te Düse ist beim Druck von Car­bon Fila­ment auf jeden Fall Pflicht! Die Fasern sor­gen sonst für einen extrem schnel­len Ver­schleiß eurer Düse und damit zu sehr unsau­be­ren Druck­ergeb­nis­sen. Schau im Arti­kel über Düsen nach um die rich­ti­ge Düse für Dein Pro­jekt zu fin­den. Für Car­bon emp­feh­le ich eine Düse aus gehär­te­tem Stahl. Noch ein wich­ti­ger Hin­weis! Es ist nicht aus­zu­schlie­ßen dass beim Druck von Car­bon Fila­men­te die fei­nen Car­bon­fa­sern in die Umge­bungs­luft gelan­gen. Da die­se zu sehr klei­nen Stü­cken bre­chen kön­nen sind sie lun­gen­gän­gig. Staub aus Car­bon­fa­sern ist extrem gesund­heits­schäd­lich und Ihr soll­tet auf jeden Fall mit einem Gehäu­se für euren Dru­cker und einem Fil­ter arbei­ten. Ein wei­te­rer Nach­teil von Car­bon­fi­la­ment ist des­sen ver­gleichs­wei­se hoher Preis.

Metall Filament

Um gleich die Ent­täu­schung vor­weg zu neh­men. Mit einem haus­halts­üb­li­chen 3D Dru­cker ist es noch nicht mög­lich Objek­te aus Metall zu dru­cken. Dazu ist das FDM-/FFF-Ver­fah­ren ein­fach nicht geeig­net. Möch­test du trotz­dem einen spe­zi­el­len Look kre­ieren und Objek­te erstel­len die ein hohes Gewicht auf­wei­sen? Dann ist Metall­fi­la­ment viel­leicht das rich­ti­ge für Dich. Ähn­lich wie beim Wood­fill oder beim Car­bon Fila­ment wer­den hier ein­fach fei­ne Metall­par­ti­kel in eine Matrix aus Kunst­stoff ein­ge­bet­tet. Meist han­delt es sich dabei ein­fach um PLA. Die­sem wer­den je nach Her­stel­ler 30 – 80% Metall­par­ti­kel zuge­setzt. Dabei kom­men fol­gen­de Metal­le zum Einsatz:

• Kup­fer
• Bron­ze
• Stahl

Die Druck­ein­stel­lun­gen kannst du ähn­lich zu denen von nor­ma­lem PLA wäh­len. Beach­te dabei jedoch dass das metall­hal­ti­ge Fila­ment schnel­ler abkühlt. Somit soll­test du die zusätz­li­che Küh­lung durch den Lüf­ter redu­zie­ren um die Schicht­haf­tung nicht zu ver­schlech­tern. Ein beheiz­tes Druck­bett ist optio­nal. Bit­te ver­wen­de auch beim Druck von Metall­fi­la­men­ten eine Wider­stands­fä­hi­ge Düse. Durch die Metall­par­ti­kel kommt es zu erhöh­tem Abrieb. In mei­nem Arti­kel über Nozz­les kannst Du dich infor­mie­ren wel­cher Typ geeig­net ist.

Steinfilament

Hast Du Lust dir ein eige­nes Haus aus Stein zu dru­cken? Lei­der rei­chen dazu die Abmes­sun­gen und die Geschwin­dig­keit eines haus­halts­üb­li­chen FDM/FFF-3D-Dru­ckers nicht aus. Den­noch wäre es doch für deko­ra­ti­ve Objek­te inter­es­sant eine Stein­op­tik zu erzeu­gen. Und genau dafür gibt es auch die pas­sen­den Fila­men­te. Stein­fi­la­ment ist mit fei­nem Gesteins­mehl oder Sand ver­setz­tes »nor­ma­les« Kunst­stoff­fi­la­ment. Meist wird PLA als Basis ver­wen­det. Die Stein­par­ti­kel sor­gen für eine raue Ober­flä­che und ein ent­spre­chen­des Gewicht des Druck­ob­jekts. Die Druck­ei­gen­schaf­ten sind ganz ähn­lich zum Basis­werk­stoff. Bit­te beach­te jedoch, dass Stein die Wär­me sehr gut spei­chert. Ent­spre­chend gibt es bei die­sen Fila­men­ten eine ver­län­ger­te Abkühl­pha­se. War­te des­halb mit dem Ablö­sen des Drucks vom Druck­bett unbe­dingt bis zu voll­stän­di­gen Abküh­lung. Es könn­te sonst pas­sie­ren dass sich das noch wei­che Mate­ri­al verformt.

Leitfähiges Filament

Einen Schalt­kreis dru­cken geht nicht? Weit gefehlt! Mit leit­fä­hi­gem Fila­ment kannst Du dei­ne Dru­cke sogar unter Strom set­zen. Das funk­tio­niert natür­lich so gut wie mit Dräh­ten oder Lei­ter­bah­nen aus Kup­fer. Das leit­fä­hi­ge Fila­ment besteht näm­lich nicht aus rei­nem Metall. Wie auch die ande­ren Spe­zi­al­fi­la­men­te sind ledig­lich leit­fä­hi­ge Par­ti­kel in einer Kunst­stoff­ma­trix ein­ge­bet­tet. Ent­spre­chend ist der Wider­stand rela­tiv hoch und Du soll­test nur mit klei­nen Span­nun­gen und Strö­men arbei­ten. Ansons­ten musst Du mit gro­ßer Wär­me­ent­wick­lung rech­nen und dein Druck kann schmel­zen oder sich sogar ent­zün­den. Bit­te beach­te hier die Hin­wei­se des jewei­li­gen Her­stel­lers. Auch für die Druck­pa­ra­me­ter soll­test Du dich beim Her­stel­ler des Fila­ments erkun­di­gen. Der ver­wen­de­te Kunst­stoff bestimmt die Druck­ei­gen­schaf­ten. Übri­gens, die Leit­fä­hig­keit die­ses Spe­zi­al­fi­la­ments bie­tet auch einen Schutz gegen elek­tro­sta­ti­sche Ent­la­dung (ESD). Mit­tels leit­fä­hi­gem Fila­ment kann es also auch mög­lich sein Dei­ne Dru­cke in sen­si­blen Umge­bun­gen einzusetzen.