5 Innovative Materialien für den FDM-3D-Druck

Heutzutage genießen immer mehr Benutzer die Vorteile des additiven Fertigungsverfahrens. Entwicklungen in diesem Bereich betreffen nicht nur 3D-Drucker, sondern auch Filamenthersteller konzentrieren sich zunehmend auf the Produktion innovativer und origineller Materialien, um sich auf dem Markt abzuheben und alternative Lösungen zu herkömmlichen Kunststoffen (PLA, ABS, PETG usw.) anzubieten.

Zur Klassifizierung alternativer Materialien für das FDM-3D-Drucken können mindestens zwei Typen unterschieden werden:

• Filamente, die spezifische Eigenschaften oder Merkmale bieten, die in herkömmlichen Filamenten schwer zu finden sind.
• Filamente, die ein originelles Erscheinungsbild oder Finish für mit diesem Material gedruckte Teile bieten.

Die meisten dieser Filamente bestehen aus einem Basiskunststoff (der in der Regel ein Standardkunststoff ist), kombiniert mit anderen Materialien wie Fasern, Pulver usw.

In diesem Artikel wollten wir eine Zusammenstellung von 5 der innovativsten und originellsten alternativen Filamente auf dem heutigen Markt machen. Alle können mit nahezu jedem FDM-3D-Drucker verwendet werden, selbst mit den einfachsten, da der verwendete Basiskunststoff hauptsächlich PLA ist.

1. Metallische Filamente

Filamente für das FDM-3D-Drucken mit metallischen Oberflächen sind seit einiger Zeit erhältlich. Diese Filamente bestehen normalerweise aus PLA und einer geringen Menge an Metallpulver, was bedeutet, dass mit diesem Material gedruckte Teile geschliffen und poliert werden können, was zu einem metallisch aussehenden Finish führt.

Jedoch sind Filamenthersteller wie The Virtual Foundry einen Schritt weitergegangen und bieten PLA-basierte Filamente mit einem hohen Metallpulvergehalt an. Teile, die mit diesen Materialien gedruckt wurden, können einen Sinterprozess durchlaufen und erreichen durch das FDM-3D-Drucken vollständig metallische Teile, etwas, das bisher undenkbar war.

Bild 1: Mit Filamet Kupfer gedrucktes Teil und Teil nach dem Sintern. Quelle: The Virtual Foundry.

Die Metallfilamente von The Virtual Foundry umfassen Kupferfilament, 316L-Edelstahlfilament, Wolframfilament, Inconel-Filament und mehr.

2. Leitfähige flexible Filamente

Einige auf dem Markt erhältliche PLA-basierte Filamente mit leitfähigen Eigenschaften sind wie Proto-Pastas leitfähiges PLA-Filament verfügbar.

Das Auffinden von leitfähigen Filamenten, die auch andere Eigenschaften wie Flexibilität aufweisen, ist weitaus komplizierter, aber dank Recreus möglich, das kürzlich sein neues Material eingeführt hat: Filaflex Conductive.

Video 1: Wie das Filaflex Conductive Filament funktioniert. Quelle: Recreus.

Filaflex Conductive ist ein TPU-Filament mit einer Shore-Härte von 92A und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, einfacher Druckbarkeit und leitfähigen Eigenschaften. Es ist also ein sehr nützliches Material für die Entwicklung von tragbaren elektronischen Geräten, obwohl es viele andere Anwendungen gibt. Zweifellos ein innovatives Material mit vielen Möglichkeiten.

3. Kompostierbare Filamente mit hohen Eigenschaften

Es besteht kein Zweifel, dass die Entwicklung von 3D-Druckmaterialien einen langen Weg in Richtung Nachhaltigkeit und der Suche nach einem geringeren Umwelteinfluss gegangen ist.

Bisher war eine der nachhaltigsten Optionen im FDM-3D-Druck PLA, ein biologisch abbaubarer Polymer, der aus natürlichen Ressourcen gewonnen wird und aus Stärke aus Mais, Zuckerrüben oder Weizen hergestellt wird. PLA hat gute mechanische Eigenschaften, aber eine ziemlich niedrige Erweichungstemperatur, was es für einige Anwendungen ungeeignet macht.

Hier entsteht NonOilen, der neueste Launch des renommierten Filamentherstellers Fillamentum. NonOilen zeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften aus, die denen von PE, PP oder Nylon ähnlich sind, sowie durch die Eignung für den Lebensmittelkontakt und die Spülmaschinensicherheit.

Imagen 2: Pieza impresa con NonOilen y propiedades. Fuente: Filament2print.

4. Filamentos biocompuestos

Mehrere Filamenthersteller haben sich für die Entwicklung von PLA-basierten Filamenten entschieden, die mit Partikeln gefüllt sind, die aus der Wiederverwendung, dem Recycling oder der Entsorgung von verschiedenen organischen Materialien stammen.

Dies ist der Fall von Francofil mit seinen Austern-, Jakobsmuschel-, Muschel-, Weizen- oder Kaffee Filamenten; oder 3D Fuel mit seinen Wound Up (Kaffee), Entwined (Hanf) oder Buzzed (Bier) Filamenten. All diese Filamente bieten eine Alternative zu anderen aus Erdöl gewonnenen Materialien und haben einen geringeren Umwelteinfluss. Darüber hinaus engagieren sie sich für die kreislaufwirtschaftliche Nutzung lokaler Rohstoffe für die Herstellung der Filamente.

Imagen 3: Teile gedruckt mit biokompositen Filamenten von Francofil. Quelle: Francofil.

Die Verwendung dieser Materialien verleiht 3D-gedruckten Teilen ein rustikales Finish, in einigen Fällen sogar mit einer gewissen Textur, um die Schichten zu verbergen, die durch den 3D-Druck mit FDM-Technologie erzeugt werden.

5. Filamente mit Steinpartikeln

Holzfilamente sind allen FDM-3D-Druckernutzern aufgrund der Originalität der Filamente und der von ihnen angebotenen Oberflächen, die sehr ähnlich wie natürliche Holzarten sind, bekannt.

Imagen 4: Stonefil Filamente. Quelle: Formfutura.

In derselben Linie hat Formfutura Stonefil Steinpartikelfilamente entwickelt, die eine Füllung von etwa 50% Steinpartikeln enthalten. Diese Filamente bieten ein sehr auffälliges raues und mattes Finish, ähnlich wie Naturstein, und sind in verschiedenen Farben erhältlich. Darüber hinaus können wie bei Holzfilamenten verschiedene Schattierungen durch Variation der Extrusionstemperatur erreicht werden. Diese Filamente sind zweifellos ideal für die Herstellung dekorativer Elemente sowie für den 3D-Druck von Architekturmodellen.

Dies ist nur ein kleines Beispiel für einige der innovativsten Materialien für FDM-3D-Druck, da es jetzt eine breite Palette von Materialien gibt, die den Bedürfnissen jedes Benutzers und jeder Anwendung gerecht werden.