/ Additive Fertigung

3D-Druck

Ein Bauteil in wenigen Stunden statt in Wochen — vorausgesetzt, das Material passt zur Aufgabe. Genau daran scheitern die meisten Drucke: nicht am Drucker, sondern an der Frage, was das Teil später aushalten muss. Hier steht, welches Filament wofür taugt.

Zum Vergleich

/ Grundlagen

Welche Verfahren es gibt

Drei Verfahren decken praktisch alles ab, was im Hobby- und Kleinserienbereich vorkommt. Sie unterscheiden sich weniger im Ergebnis als im Aufwand drumherum.

FDM / FFF — Filament

Ein Kunststofffaden wird geschmolzen und Schicht für Schicht abgelegt. Günstig, robust, riesige Materialauswahl — dafür sieht man die Schichten. Das mit Abstand gebräuchlichste Verfahren und die Grundlage für alles Weitere hier.

SLA / DLP — Harz

Flüssiges Harz wird per Licht ausgehärtet. Sehr feine Details und glatte Oberflächen — ideal für Modelle und Kleinteile. Dafür Nachbearbeitung mit Alkohol und UV-Härtung, Handschuhe und Belüftung sind Pflicht.

SLS / MJF — Pulver

Kunststoffpulver wird punktuell verschmolzen. Braucht keine Stützstrukturen, erlaubt also nahezu beliebige Geometrien. Industrielle Technik — kommt meist über einen Dienstleister ins Projekt.

/ Materialien

Die vier, die wirklich zählen

Die Balken zeigen, wie die Materialien zueinander stehen — nicht absolute Messwerte. Die Zahlen darunter sind typische Bereiche für handelsübliche Filamente.

PLA

Polylactid — der Einsteiger

Druckt praktisch von selbst, verzieht sich kaum und kommt in jeder Farbe. Steif und fest — aber spröde und schon bei Sommerhitze im Auto weich.

Zugfestigkeit50–60 MPa

Temperaturbis ~50 °C

Zähigkeitgering

Witterung / UVschlecht

Druckbarkeitsehr einfach

Düse: 190–220 °C
Bett: 50–60 °C
Gehäuse: nicht nötig
Trocknen: selten nötig

Gut für: Prototypen, Vorrichtungen, Deko, alles im Innenraum ohne Wärme und ohne Schlagbelastung.

PETG

Der Allrounder

Fast so einfach wie PLA, aber deutlich zäher und wärmefester. Für die meisten funktionalen Teile die vernünftigste Wahl — neigt allerdings zu Fäden.

Zugfestigkeit45–55 MPa

Temperaturbis ~70 °C

Zähigkeitgut

Witterung / UVordentlich

Druckbarkeiteinfach

Düse: 230–250 °C
Bett: 70–85 °C
Gehäuse: hilfreich
Trocknen: ja

Gut für: Halterungen, Gehäuse, Teile mit Belastung, Wasserkontakt und gemäßigten Außeneinsatz.

ASA

Das Außenmaterial

Hält Sonne, Regen und Hitze aus, ohne zu vergilben oder zu verspröden. Der Preis dafür: Es verzieht sich gern und will ein geschlossenes Gehäuse.

Zugfestigkeit40–50 MPa

Temperaturbis ~90 °C

Zähigkeitgut

Witterung / UVsehr gut

Druckbarkeitanspruchsvoll

Düse: 240–265 °C
Bett: 90–110 °C
Gehäuse: nötig
Trocknen: ja

Gut für: Außenteile, Halterungen am Fahrzeug, Gehäuse in der Sonne, Technik im Warmen.

CF

Carbonverstärkt — PETG-CF, PA-CF & Co.

Kurze Carbonfasern im Grundmaterial. Das Teil wird spürbar steifer und maßhaltiger, bekommt eine matte Oberfläche — verzeiht dafür weniger.

Steifigkeitsehr hoch

Temperaturje nach Basis

Zähigkeitspröder

Maßhaltigkeitsehr gut

DruckbarkeitSonderausrüstung

Düse: gehärtet, Pflicht
Basis: PLA, PETG, PA, ABS
Gehäuse: je nach Basis
Trocknen: unbedingt

Gut für: Teile, die sich nicht verbiegen dürfen — Rahmen, Arme, Vorrichtungen, Drohnen- und Roboterteile.

Ein verbreiteter Irrtum: Carbonfasern machen ein Teil steifer, nicht automatisch fester. Die Bruchfestigkeit bleibt oft gleich oder sinkt sogar, weil die Schichten schlechter aneinander haften. Wo es auf Zähigkeit ankommt, ist reines PETG häufig die bessere Wahl.

/ Direktvergleich

Alle Werte nebeneinander

Vergleich der 3D-Druck-Materialien PLA, PETG, ASA und carbonverstärkter Filamente
	PLA	PETG	ASA	CF-verstärkt
Zugfestigkeit	50–60 MPa	45–55 MPa	40–50 MPa	ähnlich der Basis
Steifigkeit	hoch	mittel	mittel	sehr hoch
Schlagzähigkeit	gering, bricht spröde	gut, gibt eher nach	gut	geringer als die Basis
Formstabil bis	ca. 50 °C	ca. 70 °C	ca. 90 °C	je nach Basismaterial
Witterung & UV	versprödet, vergilbt	ordentlich	sehr gut	je nach Basismaterial
Düsentemperatur	190–220 °C	230–250 °C	240–265 °C	Basis + ca. 10 °C
Betttemperatur	50–60 °C	70–85 °C	90–110 °C	wie Basis
Verzug (Warping)	sehr gering	gering	hoch	geringer als die Basis
Gehäuse	nicht nötig	hilfreich	nötig	je nach Basis
Filament trocknen	selten nötig	ja	ja	unbedingt
Besonderheit	Riecht kaum, sehr gutmütig	Neigt zu Fäden	Ausdünstungen — lüften	Abrasiv — gehärtete Düse

Zahlen mit Vorsicht lesen: Herstellerangaben stammen aus Normprüfkörpern. Ein gedrucktes Teil erreicht diese Werte nur längs der Schichten — quer dazu liegt die Festigkeit deutlich darunter. Wandstärke, Füllgrad und vor allem die Druckrichtung entscheiden am Ende mehr als das Datenblatt.

/ Entscheidungshilfe

Welches Material wofür?

Liegt im Haus herum

Keine Wärme, keine Last, soll gut aussehen: PLA. Schnell gedruckt, günstig und in jeder Farbe zu haben.

Muss etwas aushalten

Halterung, Gehäuse, Teil mit Zugbelastung: PETG. Gibt eher nach als zu brechen und verträgt auch Feuchtigkeit.

Kommt nach draußen

Sonne, Regen, Auto, Dach: ASA. Das einzige der vier, das UV-Strahlung dauerhaft wegsteckt, ohne zu verspröden.

Darf sich nicht verbiegen

Rahmen, Arm, Vorrichtung, Maßhaltigkeit: CF-verstärkt. Braucht eine gehärtete Düse und trockenes Filament.

/ Aus der Praxis

Woran Drucke wirklich scheitern

Nach ein paar hundert Stunden Druckzeit wiederholen sich die Ursachen. Fast nie ist es der Drucker — meistens ist es eine dieser vier Kleinigkeiten.

Feuchtes Filament — knistert beim Drucken, macht raue Oberflächen und schwache Schichten. PETG, ASA und alles mit Nylon gehören vor dem Druck in den Trockner.
Falsche Druckrichtung — ein Teil bricht immer zwischen den Schichten. Die Belastung sollte längs der Schichten laufen, nicht quer dazu.
Zu wenig Wand — mehr Außenwände bringen bei Belastung deutlich mehr als mehr Füllung. Vier Wände statt zwei wirken oft Wunder.
Zugluft bei ASA — ein offenes Fenster reicht, damit sich Ecken vom Bett lösen. Geschlossenes Gehäuse, dann läuft es.

/ Galerie