Der 3D-Druck von amorphen Thermoplasten

Die mit Abstand wichtigste Technologie für den 3D-Druck von amorphen Thermoplasten ist das Schmelzschichtverfahren, auch genannt (Fused Deposition Modeling), FFF (Fused Filament Fabrication) oder einfach Schmelzschichtung genannt. Dabei wird ein Filament in einer Düse erhitzt und schichtweise aufgetragen ( mehr Details ). Dies ist zunehmend auch mit Granulaten anstatt von Filamenten möglich. Als Beispiele für Polymere für das FDM Verfahren sind zu nennen: PLA: Polylactid (PLA) ist ein biologisch abbaubarer Thermoplast, der aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird. Aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit und biologischen Abbaubarkeit wird es im 3D-Druck v.a. im privaten Bereich eingesetzt. Das Material ist in Punkto mechanischer und thermischer Belastbarkeit in aller Regel jedoch nicht für den industriellen Einsatz geeignet. ABS: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist ein starkes und flexibles thermoplastisches Polymer, das in vielen Bereichen wie Automobil, Elektronik und Spielzeugindustrie (z.B. Legosteine, Playmobilfiguren) eingesetzt wird. Aufgrund seiner hohen Festigkeit, Hitzebeständigkeit und einfachen Verarbeitbarkeit ist es auch ein beliebtes Material für den 3D-Druck. ASA: Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) ist ein thermoplastisches Polymer, das ähnlich wie ABS eine hohe Festigkeit und Flexibilität aufweist, aber zusätzlich eine ausgezeichnete UV- und Witterungsbeständigkeit besitzt. Es wird oft in Anwendungen eingesetzt, die einer langen Exposition gegenüber Wetterbedingungen standhalten müssen, wie in der Automobil- und Bauindustrie. Gegenüber ABS ist es meist etwas teurer, was seinen Einsatz auf Bereiche beschränkt, bei denen Wetterfestigkeit eine große Rolle spielt. PETG: Polyethylenterephthalatglykol (PETG) ist ein thermoplastisches Polymer, das für seine hervorragende Druckbarkeit, Transparenz und chemische Beständigkeit bekannt ist. ABS/PC: ABS/PC ist eine Materialmischung aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polycarbonat (PC), die die Vorteile beider Materialien vereint. Es bietet die hohe Festigkeit und einfache Verarbeitbarkeit von ABS zusammen mit der erhöhten Wärmebeständigkeit und Schlagfestigkeit von PC, und wird oft in anspruchsvollen Anwendungen wie im Automobil- und Elektronikbereich eingesetzt. ULTEM: ULTEM, auch bekannt als Polyetherimid (PEI), ist ein Hochleistungsthermoplast mit hoher Wärmebeständigkeit, hervorragender mechanischer Festigkeit, guter chemischer Beständigkeit, geringer Entflammbarkeit und Toxizität. Es wird häufig in anspruchsvollen Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Elektronikindustrie eingesetzt. PEEK: Polyetheretherketon (PEEK) ist ein Hochleistungsthermoplast, der sich durch eine außerordentlich hohe Temperaturbeständigkeit, mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit auszeichnet. Dieses Material widersteht Hitze und Abrieb und kann aufgrund seines Verhältnisses von Gewicht zu Festigkeit als Ersatz für bestimmte Metalle dienen. Auch PEEK findet Anwendung in (äußerst) anspruchsvollen Umgebungen.