3D-Druck mit Kunststoff-Materialien
Heutzutage sind wir umgeben von Kunststoffen. Egal ob im Supermarkt beim Kauf von in Kunststoff verpackten Lebensmitteln, bei der Fahrt im Auto, bei der Nutzung verschiedenster Geräte oder beim Anziehen unserer Kleidung – das Material Kunststoff ist allgegenwärtig. Kunststoff überzeugt durch seine äußerst hohe Vielfältigkeit und ist durch seine besonderen Eigenschaften ein sehr gerne verwendetes Produktionsmaterial.
Beim Fertigungsverfahren mittels 3D-Druckern ist die Materialkategorie der Kunststoffe derzeit mit Abstand die größte, mit steigender Tendenz. Das Material Kunststoff ist im 3D-Druck so beliebt, da es in nahezu allen Ausprägungen verwendet werden und sämtliche Anwendungen ideal abdecken kann.
Die additive Fertigung ist für die Bearbeitung von Kunststoffen die geeignetste Fertigungsmethode, da 3D-Drucker enorm materialsparend arbeiten. Durch Tools wie die Designoptimierung können die Druckteile und deren Materialverbrauch weiter optimiert werden. Hierdurch entstehen Kosteneinsparungen und eine nachhaltigere Produktion für Unternehmen. Zudem ist die Verarbeitung von Kunststoff mit 3D-Druckern bereits ab einer kleinen Produktionsmenge wirtschaftlich.
Um diese Vorteile für deine Produktion einsetzen zu können, ist es wichtig zu verstehen, was Kunststoffe ausmacht und wie diese bei den verschiedensten Anwendungen richtig und nachhaltig eingesetzt werden.
Definition Kunststoffe
Betrachtet man die chemische Zusammensetzung bestehen Kunststoffe oder auch Polymere aus Monomeren. Monomere sind Moleküle, die sich in einer einheitlichen Grundstruktur zusammensetzen. Polymere können natürlich halb synthetisch oder völlig synthetisch produziert werden. Dafür werden Rohstoffe wie beispielsweise Erdöl, Erdgas, Cellulose oder Salz in den Synthese-Verfahren der Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition zu Kunststoffen verarbeitet.
Die unterschiedlichen Arten von Kunststoffen
Kunststoffe werden aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung in drei Arten unterteilt:
1. Thermoplaste
Thermoplaste können durch ihre besonderen Eigenschaften wieder eingeschmolzen und erneut eingesetzt werden. Das bietet die Möglichkeit das Material in einer neuen Form wiederzuverwenden. Ein Beispiel für ein Produkt aus Thermoplasten ist die PET-Flasche, die in jedem Supermarkt zu finden ist
2. Duroplaste
Im Gegensatz zu Thermoplasten besitzen Duroplaste die Eigenschaften der Hitze- und Formbeständigkeit. Das bedeutet, dass sie nicht wiederverwendet werden können. Allerdings können sie spezielle Anwendungen bedienen, bei denen hitze- und formbeständige Materialeigenschaften gewünscht sind, wie beispielsweise für Teile im Auto.
3. Elastomere
Elastomere sind wie Duroplaste hitzeresistent. Sie sind sehr elastisch und werden zum Beispiel als Material für die Produktion von Gummi genutzt.
Ausgangsformen von Kunststoff in der additiven Fertigung
Beim 3D-Druck von Kunststoffmaterialien wird neben den verschiedenen Kunststoffarten auch nach deren Ausgangsform unterschieden. Je nach Ausgangsform des Materials eignen sich verschiedene 3D-Druckverfahren. Das 3D-Druckverfahren hat wiederum den Haupteinfluss auf die Eigenschaften der 3D gedruckten Teile und damit auch auf deren mögliche Anwendungen.
Die folgenden zwei Formen von Kunststoff können auftreten:
1. Flüssiger Kunststoff
Unter die Kategorie der flüssigen Kunststoffe fallen Kunstharze, welche auch als Resins bezeichnet werden.
2. Fester Kunststoff
Im Bereich der festen Kunststoffe für den 3D-Druck gibt es Filament, Pulver, Granulat und Folie als Ausgangsmaterialformen. Am häufigsten kommen hier die Filamente und das Pulver zum Einsatz.
Eigenschaften von Kunststoffen
Je nach Art und Form des Kunststoffs und dem genutzten 3D-Druckverfahren können die Kunststoffe verschiedene besondere Materialeigenschaften herausbilden.
Generell besitzen Kunststoffe je nach Art Eigenschaften wie Formbarkeit, Festigkeit, Steifigkeit, Härte, Zähigkeit und Temperatur- und Witterungsbeständigkeit. Besonders die große Flexibilität und Robustheit gegenüber äußeren Einflüssen ermöglicht den Kunststoffen die Anwendung in sämtlichen Bereichen.
Anwendungen der Kunststoffe
Die Anzahl an unterschiedlichen Kunststoffmaterialien nimmt stetig zu. Damit vergrößern sich auch die Anwendungsmöglichkeiten für 3D gedruckte Kunststoffe konstant.
Durch die richtige Auswahl der verschiedenen Kunststoffarten, der Materialformen, des additiven Fertigungsverfahrens und dem Hinzufügen von zusätzlichen Additiven können Spezialkunststoffe auf spezifische Anwendungen abgestimmt werden.
Dies macht es möglich 3D gedruckte Kunststoffe in sämtlichen Branchen und Anwendungsfeldern zu verwenden. Gerne beraten dich unsere Fachexperten dazu, welcher Kunststoff sich für deine Anwendung am besten eignet.
Kunststoffmaterialien im Angebot von 3D-MODEL
3D-MODEL bietet verschiedene Kunststoff-Materialien an. Dabei besitzen wir die folgenden Kunststoffmaterialkategorien, die sich in ihren Eigenschaften, Einsatzmöglichkeiten und Vorteilen unterscheiden:
– Polyporylenähnliche Werkstoffe
– ABS ähnliche Werkstoffe
– Robuste Werkstoffe
– Nylonwerkstoffe
– Transparente Werkstoffe
– Hochtemperaturwerkstoffe
– Verbundwerkstoffe
– Allzweckwerkstoffe
– Bioverträgliche Werkstoffe
– Elastomere
Unsere 3D-Drucker im Überblick
Neben den Kunststoff 3D-Druckern Markforged FX20, Markforged X3, Markforged X5, Markforged X7, Markforged Onyx One, Markforged Onyx Pro und Markforged Mark Two von Markforged bietet 3D-MODEL noch den Markforged Metal X für den 3D-Druck von Metallen an.
Die Formlabs 3D-Drucker sind allesamt Kunststoff 3D-Drucker und umfassen den SLS 3D-Drucker Formlabs Fuse 1 und die SLA 3D-Drucker Formlabs Form 3+, Formlabs Form 3B+, Formlabs Form 3L und Formlabs Form 3BL.
Außerdem sind Keramik 3D-Drucker von 3DCERAM im Produktportfolio von 3D-MODEL. Es gibt fünf verschiedene Keramik 3D-Drucker. Diese sind die 3D-Drucker 3DCERAM C100 EASY FAB, 3DCERAM C100 EASY LAB, 3DCERAM C900 FLEX, 3DCERAM C900 Hybrid und 3DCERAM C3600 ULTIMATE.
Auch im 3D-Scan Bereich bietet 3D-MODEL mit den 3D-Scannern von Artec 3D ein umfassendes Angebot an hochgenauen 3D-Scannern an.
Du möchtest weitere Informationen zum 3D-Druck mit Kunststoff erhalten oder hast Fragen zu den Einsatzmöglichkeiten in deinem Unternehmen? Dann kontaktiere uns gerne, wir beraten dich kostenlos und freuen uns auf deine Anfrage!
Ich finde es spannend, welche Entwicklung die Kunststofftechnik in den letzten Jahren gemacht hat. Wie Sie schon sagen, ist Kunststoff für 3D-Drucke essentiell. Verwendet man dann eher flüssige oder feste Kunststoffe?
Sowohl Filamente, Pulver, als auch Resins kommen in einer Vielzahl von additiven Unternehmensprojekten zum Einsatz.
Je nach Anwendungsfeld wird die entsprechende Technologie (bspw. SLA, SLS, FFF) und das für die Anwendung passende Material ausgewählt.
Filamente werden vor sie auf die Druckplattform aufgetragen werden erhitzt, Resins und Pulvermaterialien werden durch einen Laser ausgehärtet.
Wir möchten unsere Dienstautos gerne mit einer Fahrzeugfolierung ausstatten. Dabei ist es auch interessant zu erfahren, dass sich mittlerweile auch schon viele Teile mittels 3D-Drucker drucken lassen. Danke für diesen interessanten Einblick.
Ich habe mit meinem Freund ein neues Produkt entwickelt, dass wir gerne produzieren würden. Dafür suchen wir noch ein Unternehmen für Kunststoffteile. In der Hoffnung, die können die Teile genauso produzieren, wie wir sie brauchen. Gut zu wissen, dass es so viele Kunststoffmaterialien im Angebot des 3D-Drucks gibt.
Ich finde den 3D Druck ziemlich spannend. Toll, dass die Anzahl an unterschiedlichen Kunststoffmaterialien stetig zunimmt. Dies hätte ich so nicht erwartet.
Mein Mann fängt bei einer Kunststoffverarbeitung an. Gut zu lesen, dass diese sich alle in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden. Ich werde ihm den Beitrag zeigen.
Interessant zu lesen, was man alles aus Plastik machen kann. Es ist ein starkes Material, das gut verarbeitet werden kann. Es gibt viele Dinge im täglichen Leben, die aus Kunststoff hergestellt werden.