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PET-G Filamente haben einen bedeutenden Anteil am Markt für 3D-Drucker-Verbrauchsmaterialien. Es lohnt sich, seine Vorteile kennenzulernen und zu erfahren, wie man sie im 3D-Druck richtig einsetzt.
PET-G - wichtige Informationen
Die Abkürzung PET-G leitet sich von Polyethylenterephthalat Glykol-modifiziert ab – auf Polnisch übersetzt heißt das Poly(ethylenterephthalat), dotiert mit Glykol. PETG-Filamente kombinieren die Festigkeit und Flexibilität von Polyethylenterephthalat (d.h. “reines” PET, bekannt u.a. von Einweg-Getränkeflaschen) mit Elastizität und geringerer Krümmungsanfälligkeit – für letztere Vorteile ist der Zusatz von Glykol verantwortlich. Drucken mit PET-G wird immer beliebter, vor allem bei Anwendern, die Kunststoffe mit höherer mechanischer Festigkeit im Vergleich zu PLA(Polylactid) suchen, aber die Schwierigkeiten vermeiden wollen, die mit dem Druck von anspruchsvolleren Materialien verbunden sind, wie z.B. ABS, ASA oder Nylon.
Das Material ist stoßfest und weist eine gute Flexibilität auf, so dass es sich ideal für die Herstellung von Teilen eignet, die z. B. wiederholten mechanischen Belastungen standhalten müssen. PET-G-Filamente sind außerdem wasser- und chemikalienbeständig, was ihren Einsatzbereich auf eine Vielzahl von Bauteilen erweitert, die z. B. im Freien arbeiten (mobile Forschungsroboter wären ein gutes Beispiel).
PET-G gilt als ein Kunststoff mit hervorragender Schichthaftung, d. h. die Materialschichten verbinden sich sehr gut miteinander, was zu starken und dauerhaften Drucken führt. Der erwähnte Vorteil ist auch für die Dichtigkeit der Werkstückwände wichtig, so dass – mit den richtigen Slicer-Einstellungen – sogar Wasserbehälter mit PETG gedruckt werden können, wobei es einigen Anwendern gelingt,… kleine Lufttanks herzustellen! Wichtig ist, dass das Polyethylenterephthalat-Copolymer auch eine ausgezeichnete Transparenz aufweist (auf dem Markt sind Filamente erhältlich, die wie klares oder getöntes Glas aussehen), wodurch sich dieses Material ideal für die Herstellung von Abschirmungen, Beleuchtungen oder architektonischen Modellen eignet, die Glasscheiben nachahmen sollen.
Allerdings können PET-G-Drucke im Vergleich zu anderen Materialien, wie z. B. PLA, etwas weniger detailliert ausfallen, da die Drucktemperatur höher ist und der Kunststoff dazu neigt, aus der Heißluftdüse auszulaufen. Das betreffende Filament erfordert außerdem eine geeignete 3D-Druckerkonfiguration, um eine höhere Drucktemperatur, in der Regel zwischen 220 und 250 °C, aufrechtzuerhalten, sowie eine entsprechend vorbereitete Drucktischoberfläche.
Trotz dieser Herausforderungen ist PET-G ein äußerst vielseitiges Material für den 3D-Druck, das eine einzigartige Kombination aus Festigkeit, Flexibilität und Ästhetik bietet. Das macht es zur idealen Wahl für professionelle Anwender, obwohl es aufgrund seiner relativ einfachen Druckbarkeit auch schnell seinen Weg unter viele Anwendungsbereiche gefunden hat – in Amateurwerkstätten sowie in Schul- und Universitätslabors.
PET ist nicht dasselbe wie PET, mit anderen Worten... Überprüfung der Datenblätter
Als Beispiel für ein hochwertiges PET-G-Filament nehmen wir das Material der polnischen Marke Devil Design mit in die Werkstatt. Devil Design. Bei den meisten heute auf dem Markt befindlichen FDM/FFF-Druckern sind der Kopf und Extruder für Filamente mit einem Nenndurchmesser von 1,75 mm ausgelegt – bei den Produkten von Devil Design wird dieses Maß mit einer Toleranz von +/- 0,05 mm (50 Mikrometer!) eingehalten, während die Rundheit mit einer Toleranz von +/- 0,02 mm (20 um) eingehalten wird. Die Dimensionsstabilität ist der Schlüssel zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Extrusion des Materials und zur Minimierung des Risikos von Verstopfungen in der Düse, was sich in einer hohen Druckqualität niederschlägt. Die Verkaufseinheit der beschriebenen Filamente ist eine 1 kg-Rolle, was ungefähr 335 Metern Filament entspricht – diese Menge reicht für langfristige Druckvorgänge aus, ohne dass die Rolle bei der Herstellung größerer Details häufig gewechselt werden muss.
Die empfohlene Extrusionstemperatur für die PET-G-Filamente von Devil Design liegt zwischen 220 und 250 °C, und die Drucktischtemperatur sollte zwischen 70 und 80 °C liegen. Wichtig ist, dass der Druck nicht gekühlt werden muss, auch wenn dies in vielen Fällen dabei helfen würde, die Qualität von “schwierigeren” Werkstücken, wie z. B. Brücken, zu verbessern. Die Marke Devil Design produziert PETG-Filamente in verschiedenen Farbvarianten, von einer Standardpalette an Grundfarben bis hin zu speziellen Farbtönen, die von Künstlern oder Industriedesignern verwendet werden. Die endgültige Oberfläche der Elemente weist einen hohen Glanz auf, und erwähnenswert ist auch die sehr geringe thermische Schrumpfung beim Abkühlen der Drucke – so dass das Phänomen der Kantenwellung (charakteristisch u.a. für ABS) hier deutlich reduziert ist.
Sind PET-G-Filamente schädlich?
Die verschiedenen Filamentmaterialien für den 3D-Druck unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung, was sich direkt auf die potenziellen Risiken auswirkt, die mit ihrer Verwendung verbunden sind. Bei einigen Materialien können die beim Drucken entstehenden Dämpfe die Gesundheit des Benutzers (oder Dritter, z. B. Haushaltsmitglieder) und sogar die Umwelt schädigen.
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein gutes Beispiel dafür. Obwohl es eines der am häufigsten verwendeten Filamente ist, wird beim Drucken Styrol freigesetzt – eine organische chemische Verbindung, die vielen Studien zufolge für die menschliche Gesundheit schädlich sein kann. Denn Styrol ist für seinen stechenden, chemischen Geruch bekannt und kann bei längerer Einwirkung zu Reizungen der Atemwege, der Augen und sogar der Haut führen. Im Gegensatz dazu kann Nylon, das auch als Polyamid bezeichnet wird, beim Druck (durch Erhitzen auf hohe Temperaturen) Caprolactam freisetzen, eine chemische Verbindung, die Augen, Haut und Schleimhäute der Atemwege reizt. Ähnlich problematisch ist Polycarbonat (PC), das beim Erhitzen giftiges Phenol abgibt. Darüber hinaus können holz- oder metallhaltige Filamente während des Drucks feine Partikel dieser Beimischungen abgeben, wie in zahlreichen wissenschaftlichen Studien nachgewiesen wurde. Und obwohl diese Filamente in der Regel weniger schädliche Emissionen aufweisen, kann das längere Einatmen von Feinstaub (ähnlich wie z. B. bei Stadtsmog) ebenfalls zu Reizungen der Atemwege führen.
Unter allen Filamenten, die in 3D-FFF/FDM-Druckern verwendet werden, ist PET-G eines der sichersten Materialien (neben PLA), was die Schadstoffemissionen angeht. Polyethylenglykolterephthalat ist, wie der Name schon sagt, eine Modifikation von Polyethylenterephthalat (PET), das für die Herstellung von Getränkeflaschen bekannt ist, was an sich schon ein Beweis für seine Sicherheit ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Exposition gegenüber hohen Temperaturen, selbst bei einem Polymer, das völlig menschenfreundlich ist (sofern es sich um Fertigteile wie Lebensmittelbehälter handelt), in gewisser Weise die Exposition gegenüber chemischen Dämpfen erhöhen kann. PET-G selbst enthält zwar keine schädlichen Stoffe, wie sie in einigen Kunststoffen vorkommen, doch können beim 3D-Druck, insbesondere bei höheren Temperaturen, geringe Mengen schädlicher Verbindungen wie Acetaldehyd und Formaldehyd freigesetzt werden.
Benutzer von 3D-Druckern beschreiben den von PET-G abgegebenen Dampf oft als kaum wahrnehmbar oder mit einem schwachen, leicht süßlichen Geruch. Es wird daher immer empfohlen, in einem gut belüfteten Raum zu drucken. Selbst wenn die Emissionen gering sind, kann eine längere Exposition gegenüber Kunststoffdämpfen zu einer Reizung der Atemwege oder zu anderen gesundheitlichen Problemen führen, je nach Druckdauer, Größe des Raums und individueller Empfindlichkeit des Körpers.
Auch die Frage der Entsorgung von Abfällen, die beim Drucken mit PET-G anfallen, erweist sich als wichtig. Wie die meisten Kunststoffe ist auch dieses Filament leider nicht biologisch abbaubar, und seine unsachgemäße Entsorgung kann eine Gefahr für die Umwelt darstellen. Andererseits ist es vollständig recycelbar, genau wie herkömmliche PET-Flaschen.
