Gängige Kunststoffe im 3D-Druck

10 de Juni de 2021

PLA, ABS und ASA sind drei der am häufigsten verwendeten Kunststoffe im 3D-Druck. Obwohl es sich bei allen dreien um thermoplastische Polymere handelt (sie fließen unter Hitzeeinwirkung), die mehr oder weniger leicht zu drucken sind, weisen sie sehr unterschiedliche Eigenschaften auf, die ihre Anwendungsbereiche begrenzen.

Polymilchsäure (PLA) stammt aus natürlichen Quellen wie Stärke und ist zudem biologisch abbaubar, sodass ihre Nachhaltigkeit im Vergleich zu ihren beiden Konkurrenten, die aus Erdöl gewonnen werden, unübertroffen ist. Weitere Vorteile von PLA sind seine einfache Verarbeitung (niedrigere Extrusionstemperatur) und seine gute Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere für ästhetische Teile. Seine mechanischen Eigenschaften sind jedoch begrenzt, insbesondere wenn PLA Temperaturen von nur 55-60 °C ausgesetzt ist.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) besteht aus drei verschiedenen Monomeren, die jeweils bestimmte Eigenschaften mitbringen. Insgesamt weist ABS eine Reihe guter Eigenschaften wie Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit auf. Außerdem ist seine Hitzebeständigkeit viel höher als die von PLA, wodurch es einen viel größeren Einsatzbereich hat. Aus diesem Grund verdrängt ABS zunehmend PLA, weshalb wir bei Addimen es empfehlen, insbesondere für Teile mit mechanischen Anforderungen, auch wenn diese noch so gering sind. Die geringen Mehrkosten für das Material sind in den meisten Fällen völlig gerechtfertigt. Allerdings neigt ABS zu Verformungen und Rissen, wenn die Prozesstemperaturen (Bett, Kammer und Extruder) nicht gut kontrolliert werden.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist, dass ABS in Aceton löslich ist, wodurch sich Teile aus diesem Material auf einfache Weise polieren lassen. Auch wenn PLA den Extruder mit einer besseren Oberflächenbeschaffenheit verlässt, können ABS und ASA mit Acetondämpfen optisch verbessert werden.

Zum Abschluss des Vergleichs weisen Acrylat, Styrol und Acrylnitril (ASA) sehr ähnliche Eigenschaften wie ABS auf, sind jedoch besonders widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse, Sonnenstrahlen, gesättigte Kohlenwasserstoffe, Öle, wässrige Salzlösungen und einige Alkohole. Daher sind die Mehrkosten für die Verwendung von ASA anstelle von ABS nur dann gerechtfertigt, wenn das Bauteil den oben genannten Einflüssen ausgesetzt ist.

Ein gemeinsames Merkmal von ABS und ASA ist, dass sie beim Drucken geringe Mengen Styrol freisetzen. Aus diesem Grund sollte der Druck mit diesen Materialien in gut belüfteten Räumen erfolgen.