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Filamente sind eine Gruppe von thermoplastischen Materialien, die beim 3D-Druck verwendet werden. Die chemische Zusammensetzung der einzelnen Thermoplaste bestimmt ihre physikalischen Eigenschaften. Flexible Filamente, auch Flex genannt, sind eine besondere Art von thermoplastischem Material. Dank ihnen ist es möglich, 3D-Druckteile herzustellen, die sich durch ihre Fähigkeit zur elastischen Verformung auszeichnen. Was ist sonst noch wissenswert über Flex-Filamente?
Flexibles Filament - grundlegende Informationen
Thermoplastische Flex-Materialien sind ideal für den Druck kleiner Serien von dekorativen, funktionellen und Sammlerprodukten. Darüber hinaus wird dieser Thermoplast für den Druck von Strukturteilen und Gehäusen verwendet. In der heimischen Umgebung können mit Flex-Filamenten nützliche Komponenten mit flexiblen Eigenschaften hergestellt werden. Solche Materialien werden hauptsächlich aus TPE (engl. Thermoplastic Elastomers) hergestellt, die die Fähigkeit haben, nach einer Verformung schnell in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Beim 3D-Druck haftet jede aufeinanderfolgende Schicht fest an der vorhergehenden, so dass ein kompaktes und homogenes Produkt entsteht, das sich angenehm anfühlt.
Eigenschaften von flexiblen Filament
3D-Drucke aus flexiblen Filamenten haben einen hohen Reibungskoeffizienten. Darüber hinaus sind sie gegen eine Vielzahl von Chemikalien beständig. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sie sich ideal für die Herstellung von Bauteilen, die sich durch ihre Flexibilität, Langlebigkeit und hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen auszeichnen.
Beispiele für Anwendungen sind Reifen und Stoßstangenabdeckungen für ferngesteuerte Fahrzeuge sowie rutschfeste Polster und Füße für Möbel und verschiedene Geräte. Flex-Filament ist ideal für Do-it-yourself-Projekte (DIY).
Die verschiedenen flexiblen Filamente unterscheiden sich u.a. durch ihre Härte, die auf der Shore-Skala gemessen wird.
Aufgrund einer Reihe spezifischer Eigenschaften von Elastomeren, die zum Beispiel die optimale Betriebstemperatur des Druckkopfs und des Arbeitstisches betreffen, ist es ratsam, die Empfehlungen des Filamentherstellers sorgfältig zu lesen. Sie sollten jedoch zunächst sicherstellen, dass Ihr 3D-Druckermodell für Flex-Filamente geeignet ist.
Flexibles Filament - Druck
Der Druckprozess mit Elastomeren auf TPE-Basis erfordert Erfahrung und eine geschickte Einstellung der Betriebstemperatur. Falsch eingestellte Parameter des Druckgeräts können zu unerwünschten Dehnungen beitragen, die zu Strukturverlusten, Rollneigung und Verkrümmung der Drucke führen. Außerdem ist es bei der Arbeit mit flexiblen Filamenten ratsam, niedrige Druckgeschwindigkeiten einzustellen, da gleichmäßige Kopfbewegungen Druckschäden und Verformungen minimieren.
Die Verwendung von flexiblen Materialien kann bei Maschinen, die mit einem Bowden-Extruder ausgestattet sind, problematisch sein. Ein solches Filament-Zufuhrsystem ist nicht für die Arbeit mit weichen und leicht komprimierbaren Materialien geeignet. Eine bessere Lösung ist die Verwendung von Direktextrudern, die einen kurzen Filamentweg vom Extruder zum Druckkopf bieten.
Elastomere - Anwendungen und zusätzliche Informationen
Flexible Filamente sind in verschiedenen Ausführungen und Größen erhältlich. Am häufigsten werden Materialien mit einem Durchmesser von 1,75 mm verwendet, die auf einer Spule aufgewickelt sind. Die vielseitige Anwendung bedeutet, dass Elastomere in einer Vielzahl von Industrien verwendet werden, einschließlich des Automobilsektors für die Herstellung von Dichtungen, Membranen, Stoßstangen, Formteilen, Buchsen und Keilen. Aufgrund der einzigartigen elastischen und dämpfenden Eigenschaften wird dieses Material in der Industrie auch zum Bedrucken verschiedener Ersatzteile verwendet. Was ist sonst noch wissenswert über Flexfilamente?
- Durch die hohe Flexibilität und Beweglichkeit lässt sich das bedruckte Objekt leicht vom Druckertisch lösen.
- Materialien dieses Typs haben hervorragende reflexive Verformungseigenschaften.
- Die ausgewählten Filamente haben eine Härte von 55D (Shore D Skala) und eine Dichte von 1,23 g/cm³.
Die maximale Bruchdehnung kann bis zu 400% betragen. Die Reißfestigkeit hingegen liegt bei etwa 180 N/mm. Die Abriebfestigkeit liegt im Bereich von 35 mm³.
Flexible Filamente - vorgeschlagene Druckparameter
Um die bestmöglichen Druckergebnisse mit flexiblen thermoplastischen Materialien zu erzielen, ist es notwendig, die Parameter des 3D-Druckers entsprechend anzupassen. Die eingestellte Temperatur des Druckkopfs sollte zwischen 210°C und 230°C schwanken. Dies ist der empfohlene Bereich, in dem das Filament die richtige Fließfähigkeit erreicht, die für einen präzisen Druck erforderlich ist.
Die Temperatur des Arbeitstisches wiederum sollte zwischen 20°C und maximal 80°C eingestellt werden. Es ist erwähnenswert, dass die niedrigere Tischtemperatur für dünnere Drucke empfohlen wird, die weniger Haftung benötigen. Die obere Grenze ist für größere Objekte reserviert, die eine bessere Haftung auf dem Tisch benötigen.
Kühlung von 3D-Drucken
Darüber hinaus wird der Einsatz einer Druckkühlung empfohlen, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten. Die Kühlung ist entscheidend für eine hohe Druckqualität, da sie dazu beiträgt, die Druckstruktur zu erhalten und somit Verformungen zu vermeiden. Bitte beachten Sie jedoch, dass die optimalen Druckparameter aufgrund der Konstruktionsunterschiede zwischen den einzelnen Druckern unter Umständen durch Ausprobieren individuell angepasst werden müssen.
Kompatibilität von Flex-Filament mit 3D-Druckern
Flex-Filament, bekannt für seine Flexibilität und Stärke, ist mit einer Vielzahl von FFF (Fused Filament Fabrication) und FDM (Fused Deposition Modelling) 3D-Druckern kompatibel. Ein solches thermoplastisches Material kann in allen 3D-Druckern verwendet werden, die nicht über eingebaute Schutzvorrichtungen gegen die Verwendung von Materialien von Drittanbietern verfügen.
Flexibles Filament ist auch eine ideale Wahl für Open-Source-Drucker, die für einfache Modifikationen und Anpassungen konzipiert sind. Dank seiner Vielseitigkeit ermöglicht das Material die Erstellung von Drucken mit einzigartigen Eigenschaften wie Flexibilität und Schlagfestigkeit. Diese Kombination ist eine attraktive Wahl für fortgeschrittene und erfahrene 3D-Druckeranwender.
