3D-Druck-Materialien für Funktionsteile im Vergleich

Ein 3D-Druck-Material für ein Funktionsteil wird danach gewählt, was das Teil im Einsatz aushalten muss: Hitze, Last, wiederholtes Biegen, Sonnenlicht oder Chemikalien. Für die meisten Funktionsteile im Innenbereich ist die Antwort PETG. Teile, die warm werden, wechseln zu ABS, PC-ABS oder Polycarbonat, Teile im Freien zu ASA, und Teile, die verschleißen oder sich tausendfach biegen, zu Nylon PA12.

Jedes andere Material im Sortiment löst ein engeres Problem, und die Tabelle unten zeigt, welches. Wir drucken sie alle auf einer Flotte von 200+ Druckern in Targu-Jiu, Rumänien, unter einem nach ISO 9001:2015 zertifizierten Qualitätssystem, und der Kalkulator berechnet jedes davon anhand Ihrer eigenen Datei.

Kostenloses Angebot anfordern und dasselbe Teil in zwei oder drei Materialien kalkulieren lassen, bevor Sie sich festlegen.

Filamentmaterialien für Funktionsteile im Vergleich

Dies sind unsere praktischen Einstufungen, bewusst qualitativ, und dieselben, die auf jeder Materialseite stehen, wo zu jedem Material auch aufgeführt ist, wofür es ungeeignet ist.

Material	Hitze	Stei­fig­keit
PLA	Niedrig	Hoch
PETG	Mittel	Mittel
PETG CF	Mittel	Hoch
ABS	Hoch	Mittel
ABS CF	Hoch	Sehr hoch
ASA	Hoch	Mittel
Nylon PA12	Hoch	Mittel
Koh­le­fa­ser-gefüllt	Hoch	Sehr hoch
Po­ly­car­bo­nat (PC)	Sehr hoch	Hoch
PC-ABS	Hoch	Hoch
TPU	Mittel	Bewusst flexibel

Material	Schlag­fes­tig­keit	Außen / UV
PLA	Niedrig	Nicht geeignet
PETG	Mittel	Nur kurz­fris­tig
PETG CF	Niedrig	Nur kurz­fris­tig
ABS	Hoch	Nicht geeignet
ABS CF	Mittel	Nicht geeignet
ASA	Hoch	Geeignet
Nylon PA12	Hoch	Nur kurz­fris­tig
Koh­le­fa­ser-gefüllt	Niedrig	Nur kurz­fris­tig
Po­ly­car­bo­nat (PC)	Sehr hoch	Nur kurz­fris­tig
PC-ABS	Sehr hoch	Nicht geeignet
TPU	Hoch	Nur kurz­fris­tig

Material	Wasser und Che­mi­ka­li­en
PLA	Nicht ein­ge­stuft
PETG	Beständig gegen Wasser und die meisten Haus­halts­che­mi­ka­li­en
PETG CF	Gleiche Be­stän­dig­keit wie PETG
ABS	Wird von Aceton angelöst, deshalb lässt es sich glätten
ABS CF	Nicht ein­ge­stuft
ASA	Nicht ein­ge­stuft
Nylon PA12	Nimmt Feuch­tig­keit aus der Luft auf
Koh­le­fa­ser-gefüllt	Nicht ein­ge­stuft
Po­ly­car­bo­nat (PC)	Nicht ein­ge­stuft
PC-ABS	Nicht ein­ge­stuft
TPU	Nicht ein­ge­stuft

Material	Typischer Funk­ti­ons­ein­satz
PLA	Pass- und Kon­zept­mo­del­le, Ein­weg­vor­rich­tun­gen
PETG	Gehäuse, Hal­te­run­gen und Be­fes­ti­gun­gen im In­nen­be­reich
PETG CF	Steife Hal­te­run­gen, Vor­rich­tun­gen, die sich nicht biegen dürfen
ABS	Teile in der Nähe warmer Elek­tro­nik, Teile zum Bohren oder Ge­win­de­schnei­den
ABS CF	Werkzeuge, große flache Platten, Teile in der Nähe von Wärme
ASA	Au­ßen­ge­häu­se, Hal­te­run­gen, Au­ßen­ver­klei­dun­gen
Nylon PA12	Zahnräder, Schar­nie­re, Schnapp­ver­bin­dun­gen, Ver­schleiß­tei­le
Koh­le­fa­ser-gefüllt	Vor­rich­tun­gen, die ihre Position halten müssen, Rahmen
Po­ly­car­bo­nat (PC)	Hoch­tem­pe­ra­tur-Vor­rich­tun­gen, Schlag­schutz, Struk­tur­tei­le
PC-ABS	Automobil-In­nen­tei­le, Gehäuse, die Stöße ab­be­kom­men
TPU	Dich­tun­gen, Ab­dich­tun­gen, Griffe, Puffer

„Nicht eingestuft“ bedeutet, dass wir dieses Material nicht hinsichtlich Chemikalien einstufen. Wenn ein Teil mit einer bestimmten Flüssigkeit in Kontakt kommt, nennen Sie diese in den Hinweisen zum Angebot, und wir antworten für genau diese Flüssigkeit statt für eine Kategorie.

Hitze, Steifigkeit und Schlagfestigkeit sind drei verschiedene Fragen

„Fest“ bedeutet in einer Anforderung meist eines von drei getrennten Dingen, und die Materialien schneiden bei jedem unterschiedlich ab.

Steifigkeit ist der Widerstand gegen Biegung. Eine Vorrichtung, die sich unter Spannkraft biegt, hat versagt, auch wenn nichts gebrochen ist. Kohlefaser-gefüllt und ABS CF sind die steifsten im Sortiment.

Schlagfestigkeit bedeutet, einen Stoß ohne Riss zu überstehen. Polycarbonat und PC-ABS liegen hier vorn. Steifigkeit und Schlagfestigkeit wirken gegeneinander: Faser macht ein Teil steifer und weniger tolerant gegenüber einem harten Stoß.

Hitze bedeutet, auch warm steif zu bleiben. PLA ist steif, wird aber bei Temperaturen weich, die ein geschlossenes Auto im Sommer erreicht, daher verformt sich ein PLA-Teil in der Nähe eines Motors oder in einem Fahrzeug.

Ein gedrucktes Teil ist außerdem entlang einer Schicht am stärksten und zwischen den Schichten am schwächsten, geben Sie daher in den Hinweisen zum Angebot an, aus welcher Richtung die Last kommt.

PETG vs PLA vs ABS für alltägliche Funktionsteile

PETG ist der vernünftige Standard für ein Teil, das angefasst, befestigt oder nass wird. Es biegt sich, bevor es bricht, seine Schichten verbinden sich fest, und es ist beständig gegen Wasser und Reinigungsmittel. Die vollständige Liste guter und schlechter Einsatzzwecke finden Sie auf der PETG-Seite.

PLA hält seine Maße gut, weil es beim Abkühlen kaum schrumpft. Es ist die richtige Wahl für Passprüfungen und Ausstellungsteile und die falsche für alles, was warm wird, im Freien steht oder unter Dauerlast steht, denn es versagt durch Brechen statt durch Biegen.

ABS ist der klassische technische Thermoplast: hitzebeständig, schlagfest und nach dem Druck leicht zu bohren, mit Gewinde zu versehen, zu kleben oder zu glätten. Es schrumpft beim Abkühlen, daher brauchen lange flache ABS-Teile Rippen oder eine Trennfuge.

ASA vs ABS für Außenteile

ASA ist ABS, so umformuliert, dass es Sonnenlicht übersteht. Es behält die Hitze- und Schlagfestigkeit und verliert das Vergilben und Kreiden, das einem draußen gelassenen ABS-Teil ein Ende setzt. Wenn ein Teil länger als eine Saison im Freien ist, ist ASA fast immer die Antwort, und der Preisunterschied zu ABS ist gering. Die UV-Beständigkeit gehört zum Polymer, nicht zur Farbe, daher verwittern ein schwarzes und ein helles ASA-Teil gleich. PETG kommt im Freien nur kurzfristig zurecht.

Nylon PA12 für Teile, die verschleißen, gleiten und sich biegen

Ein PETG-Teil, das nach wiederholtem Gebrauch immer an derselben Stelle versagt, hat ein Ermüdungsproblem, kein Festigkeitsproblem. Nylon PA12 ist das Filament für Zahnräder, Nocken, Buchsen, Filmscharniere und Schnappverbindungen: zäher und ermüdungsfester als die Styrolkunststoffe, mit einer von Natur aus reibungsarmen Oberfläche. Es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf, legen Sie Spiele daher etwas großzügiger aus als bei PLA.

Kohlefaser-gefüllt, PETG CF und ABS CF

Geschnittene Kohlenstofffasern bringen Steifigkeit und Maßstabilität und kosten Zähigkeit. Alle drei faserverstärkten Filamente kommen matt und leicht strukturiert aus dem Drucker, was Schichtlinien kaschiert.

• Kohlefaser-gefüllt ist die Wahl für Vorrichtungen, die ihre Position halten und nicht kriechen dürfen.

• PETG CF ist das Upgrade, wenn eine PETG-Halterung in Ruhe ihre Form hält, sich unter Last aber biegt. Es behält die Beständigkeit von PETG gegen Wasser und Reinigungsmittel und verzieht sich bei langer flacher Geometrie deutlich weniger.

• ABS CF löst die Schrumpfung, durch die sich große ABS-Teile verziehen, und behält dabei die Hitzebeständigkeit und Bearbeitbarkeit von ABS. Anders als normales ABS lässt es sich nicht mit Aceton glätten.

Polycarbonat und PC-ABS für Hitze und Last

Polycarbonat steht bei Hitzebeständigkeit und Schlagfestigkeit an der Spitze des Sortiments. Es bleibt steif, wo ABS weich wird, und übersteht einen harten Schlag, ohne zu zersplittern. Es druckt langsam bei hoher Temperatur und braucht daher mehr Maschinenzeit als dasselbe Teil in PETG. Wählen Sie es, wenn das Teil eine festgelegte Einsatztemperatur oder Last hat; ansonsten erledigen ABS oder PETG die Aufgabe günstiger.

PC-ABS behält den Großteil der Zähigkeit und Hitzebeständigkeit von Polycarbonat und druckt dabei eher wie ABS. Es ist die praktische Mittellösung für Automobil-Innenteile und größere technische Teile, bei denen Polycarbonat zu langsam wäre.

TPU für Teile, die sich verformen müssen

TPU ist das einzige Filament im Sortiment, das sich biegt und in seine Form zurückkehrt. Daraus entstehen Dichtungen, Abdichtungen, Griffe, Puffer und Füße. Die Wandstärke bestimmt seine Härte stärker als die Füllung, und es druckt langsam, daher kostet ein TPU-Teil mehr Maschinenzeit, als seine Größe vermuten lässt. Es ist die falsche Wahl für Gewinde oder für alles, was unter Last ein Maß halten muss.

Harzmaterialien und wann ein Funktionsteil eines braucht

Beim Harzdruck wird flüssiges Photopolymer Schicht für Schicht ausgehärtet. Das ergibt weit feinere Details und eine glattere Oberfläche als jedes Filament, innerhalb eines Bauraums von 300 x 250 x 250 mm. Ausgehärtetes Harz ist spröder als Filament und altert im Sonnenlicht, daher eignet sich Harz für Detailarbeiten und Prototypen statt für arbeitende mechanische Bauteile.

Harz	Charakter	Typischer Einsatz
Stan­dard­harz	Hohe De­tail­treue, glatte Ober­flä­che	An­schau­ungs­mo­del­le, Pro­to­ty­pen
Zähes Harz	Höhere Fes­tig­keit und Schlag­fes­tig­keit innerhalb des Harz­sor­ti­ments	Funk­ti­ons­pro­to­ty­pen, Tests von Schnapp­ver­bin­dun­gen
Flexibles Harz	Gum­mi­ar­tig	De­tail­lier­te Griffe, Dich­tun­gen und Ab­dich­tun­gen
Gießharz	Für den Feinguss gemacht	Schmuck- und Den­tal­mo­del­le
Was­ser­wasch­ba­res Harz	Einfache Reinigung	Pro­to­ty­pen für all­ge­mei­ne Zwecke

Wenn ein Teil feinere Details braucht, als eine 0,42-mm-Düse ablegen kann, ist es ein Harzteil. Wenn es sich wiederholt biegen, Last tragen oder im Tageslicht stehen muss, gehört es auf die Filamentseite.

Was dieser Vergleich bewusst weglässt

In diesem Beitrag gibt es keine Zugfestigkeitswerte, Wärmeformbeständigkeitstemperaturen oder Maßtoleranzen. Ein gedrucktes Teil hat nicht die Eigenschaften der Spule, aus der es stammt: Ausrichtung, Schichthöhe, Wände und Füllung verändern das Ergebnis, und wir haben noch keine Prüfkörper von unseren eigenen Maschinen gemessen. Wir veröffentlichen lieber nichts als einen Datenblattwert, der als abgelehntes Teil zurückkommt. Wenn eine Lieferung eine gemessene Anforderung erfüllen muss, ist ein QC-Bericht auf Anfrage erhältlich, kostenlos bei Bestellungen über €500.

Wenn das benötigte Material nicht in der Liste steht, etwa eine ESD-sichere Sorte, wählen Sie im Kalkulator „Custom material“ und geben Sie den genauen Namen ein. Es wird nicht automatisch kalkuliert; ein Ingenieur beschafft es und antwortet noch am selben Werktag mit einem echten Preis.

Kostenloses Angebot anfordern, indem Sie Ihre Datei hochladen, zwei Materialien in die engere Wahl nehmen und die Preise nebeneinander vergleichen.