Materialien ASA, PC, PP, Nylon, PEEK

In meinem letzten Materialien Beitrag, habe ich ein paar Grundmaterialien aus dem 3D Druck vorgestellt. Dies möchte ich noch ergänzen, da ich mich aktuell sehr mit Druckmaterialien beschäftige.

ASA

Verglichen mit ABS ist ASA der bessere Werkstoff. ASA ist im Gegensatz zu ABS UV beständig und hat eine geringere Schrumpfung. ASA ausdrucke sind sehr langlebig, hart und für die meisten Anwendungen einsetzbar. Es ist bis ca. 93°C ohne ein Verformen einsetzbar. ASA kann ohne Probleme geschliffen und gebohrt werden. [1]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	113°C
Wärmeformbeständigkeit (1.8 MPa [°C])	93°C
Zugfestigkeit	58 MPa
Härte- Shore D	79
Dichte	1.07 g/cm³

PC

Polycarbonat ist ein Werkstoff mit einer guten festig- und Steifigkeit. Für mechanisch stark beanspruchte Teile ist dies ein sehr gutes Material. Es ist bis 113°C Temperaturbeständig. Die Schlagfestigkeit ist etwa 250-mal so hoch wie bei gewöhnlichem Glas. Dies macht PC zu einem idealen Rohstoff für die Herstellung von Sicherheitsglas. Darüber hinaus hat es als Isolator eine gute Strombeständigkeit. PC ist beständig gegen verdünnte Säuren, verschiedene Öle und Fette. Es ist jedoch nicht gegen Laugen, aromatische und halogenierte Kohlenwasserstoffe sowie Ketone und Ester beständig. [2]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	115°C
Wärmeformbeständigkeit (1.8 MPa [°C])	103°C
Zugfestigkeit	58 MPa
Härte- Shore D	45
Dichte	0.9 g/cm³

PP

Polypropylen ist einer der meist  verwendeten Kunststoffe der Welt. Im 3D Druck ist dieser aber noch nicht so sehr verbreitet. Er hat eine hohe Chemikalienbeständigkeit außerdem eine außergewöhnliche Ermüdungsbeständigkeit, eine hohe Zähigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Zudem besitzt es einen hohen elektrischen Widerstand für eine gute elektrische Isolierung. [3]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	60-150°C
Zugfestigkeit	230 - 260%
Dichte	1.15 g/cm³
Schlagfestigkeit	6,5 - 30 KJ/m2

NYLON

Nylon ist einer der wichtigsten technischen Kunststoffe. Im Vergleich zu den meisten anderen Filamenten ist es in Bezug auf Festigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit unübertroffen. Nylon ist schwieriger zu verarbeiten als die meisten Filamente. Die zur Klassifizierung von Nylon verwendete Nomenklatur ist PA (Polyamid), gefolgt von einer oder einer mehrstelligen Zahl. Die häufigsten Nylonvarianten sind PA 6 (Polycaprolactam, 57% des Weltmarktanteils) und PA 6.6 (Polyhexamethylenadipamid, Original-Nylon, 38% des Weltmarktanteils). Unter den anderen 5% der anderen Nylonvarianten ist PA 12 (Polylauryllactam) möglicherweise am beliebtesten. [4]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	60-150°C
Zugfestigkeit	230 - 260%
Dichte	1.15 g/cm³
Schlagfestigkeit	6,5 - 30 KJ/m2

PEEK

PEEK steht für Polyetheretherketon. PEEK ist ein hochtemperaturbeständiger Thermoplast mit einem Schmelzpunkt von 335 °C. PEEK-Filamente können fast allen organischen und anorganischen Chemikalien widerstehen. PEEK-Filamente werden hauptsächlich in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Hochdrucktechnologie, der Medizintechnik und der chemischen Industrie eingesetzt. Obwohl das PEEK-Filament 70% leichter als Metalle mit ähnlichen Eigenschaften ist, weist es weitgehend die gleiche thermische und mechanische Stabilität auf. Im Vergleich zu CNC-Fräsmaschinen ist das Drucken mit PEEK sehr günstig und die Materialausbeute beträgt fast 100%. Bei CNC-Fräsmaschinen fällt viel Abfall an. Der PEEK-Filamentdruck zeichnet sich durch die hohe Temperatur aus, die zum Schmelzen des Materials erforderlich ist. Zum Drucken von PEEK sind 360 ° bis 380 °C erforderlich. Bisher können nur speziell modifizierte Hotends diesen Vorgang ausführen. [5]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	205°C
E-Modul/Steifigkeit	4200 MPa
Dichte	1.30 g/cm³

PMMA

PMMA hat gute thermische Eigenschaften, eine relativ hohe Dimensionsstabilität bis etwa 90 °C und einen niederen Einsatzzweck bis hin zu minus 40 °C. Seine Schlagzähigkeit ist etwa 17-mal so hoch wie die von gewöhnlichem Glas, was für raue Anwendungen sehr gut geeignet ist. Hohe Kratzfestigkeit und allgemein höhere Härte und Steifheit sind weitere praktische mechanische Eigenschaften von PMMA. Im Vergleich zu normalem Glas beträgt die Lichtdurchlässigkeit 92%, und die optische Reinheit kann durch Polieren wiederhergestellt werden. PMMA ist nur mäßig säurebeständig, während es völlig gegen polare Lösungsmittel unbeständig ist. Es ist aber sehr beständig gegen Öl, Benzin und Fett. [6]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	105°C
Formstabilität	90°C
Dichte	1.19 g/cm³

PVA

Polyvinylalkohol hat extrem hohe filmbildende, emulgierende und klebende Eigenschaften. Dies sind sehr gute Eigenschaften, um es als Trägermaterialien für andere Kunststoffe zu verwenden. Es hat eine hohe Zugfestigkeit und Flexibilität. Diese Eigenschaften hängen jedoch von der Luftfeuchtigkeit ab, da der Kunststoff leicht Wasser aufnimmt. Wasser ist ein Weichmacher von PVA. Genauer gesagt verliert PVA bei hoher Luftfeuchtigkeit an Zugfestigkeit, gewinnt jedoch an Elastizität. Darüber hinaus ist PVA wasserlöslich, und wie bereits erwähnt, macht PVA dieses Material zu einem häufig verwendeten Trägermaterial. Es ist beständig gegen Öl, Fett und organische Lösungsmittel. Der Schmelzpunkt beträgt 230 °C und die Glasübergangstemperatur der vollständig hydrolysierten Form beträgt 85 °C. Reines PVA ist weiß und geruchlos. [7]

Wärmeform­beständigkeit(0.45 MPa [°C])	55°C
Dichte	1,31 g/cm³