Essentium PCTG

Essentium ist ein Unternehmen mit Hauptsitz in den USA und Niederlassungen in Asien und Europa. Zu ihrem Produktportfolio gehören industrielle 3D-Drucker und technisches Filament. Mit ihren innovativen Lösungen revolutionieren sie die Welt des 3D-Drucks und führen viele Unternehmen in die Industrie 4.0 ein. Essentium hat vielen Herstellern geholfen, Prototypen zu erstellen und im eigenen Haus zu fertigen, ihre Produktion mit hervorragender Qualität zu steigern, und das auf schnelle und erschwingliche Weise. Essentium hat zahlreiche technische High-End-Filamente im Sortiment, vor allem Polymere und Mischungen, die für außergewöhnliche Festigkeit, Flexibilität und hohe mechanische Leistung unter den schwierigsten industriellen Bedingungen optimiert sind. Die Filamente von Essentium finden in zahlreichen Bereichen Anwendung, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Biomedizin, in der Auftragsfertigung, bei Konsumgütern und in der Elektronikindustrie.

Innovatives vielseitiges Filament

PCTG ist eines der Hightech-Materialien von Essentium und gehört zur Familie der Allzweckmaterialien (vielfältige Einsatzmöglichkeiten). Es besteht aus >99 % Copolyester und <1 % Additiven.

PCTG ist ein technisches Hochleistungspolymer der Einstiegsklasse. Um zu PCTG zu werden, wird PET durch Zugabe von CHDM-Glykol dem Prozess der Glykosylierung unterzogen. Wenn mehr als 50 % der Ethylenglykoleinheiten von PET durch CHDM ersetzt werden, entsteht PCTG. Die zusätzliche Dosis an CHDM-Einheiten verleiht PCTG seine erhöhten mechanischen Eigenschaften und seine verbesserte chemische Beständigkeit. PCTG ist ein teilkristalliner Copolyester, der jedoch nur sehr langsam kristallisiert. Das bedeutet, dass die meisten mit PCTG-Filamenten gedruckten 3D-Teile zunächst im amorphen Zustand vorliegen, was zu einer hervorragenden optischen Klarheit und Zähigkeit führt. Der Nachteil ist, dass amorphe Polymere in der Regel eine niedrigere Wärmeformbeständigkeit, eine geringere Zugfestigkeit, einen niedrigeren Elastizitätsmodul und eine geringere chemische Beständigkeit aufweisen.

Diese Eigenschaften können durch Glühen des amorphen PCTG verändert werden, um es kalt zu kristallisieren, indem die Drucke einige Stunden lang in einen Ofen oberhalb der Glasübergangstemperatur gelegt werden. Ein Stück, das diesem Kristallisationsprozess unterzogen wird, weist aufgrund der erhöhten Kristallinität verbesserte thermomechanische Eigenschaften auf. Die Fähigkeit, je nach den thermischen Bedingungen sowohl amorph als auch teilkristallin zu sein, ist einzigartig für PCTG. Dies macht es zu einem äußerst vielseitigen Material, da der Anwender die Verarbeitungsmethode wählen kann, um einen amorphen oder teilkristallinen Zustand von PCTG zu erhalten, je nach der Anwendung, die das Endprodukt haben soll. PCTG wird vor allem in der biomedizinischen Industrie für den Druck medizinischer Geräte wie Prothesen sowie in der Fertigung, zur Herstellung von Vorrichtungen und Halterungen.

Bild 1: Eine mit Essentium PCTG gedruckte Prothese. Quelle: Essentium.

Verbesserte Eigenschaften

Das Essentium PCTG zeichnet sich durch seine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit und klare Transparenz (in seiner natürlichen Form) aus. Es ist leicht zu bedrucken (kann im Freien und in einem großen Temperaturbereich gedruckt werden), zu bearbeiten und nachzubehandeln und wird durch Feuchtigkeit nicht beeinträchtigt.

Dieses Filament hat eine ähnliche Festigkeit und Steifigkeit wie PETG, aber eine höhere Schlagzähigkeit und chemische Beständigkeit. Die hervorragende Schlagzähigkeit von PCTG wird durch das Ergebnis des Izod-Schlagtests belegt, bei dem das Essentium PCTG die höchste Punktzahl erreichte - die Bedingung, dass es nicht bricht. Außerdem ist die Schlagfestigkeit von Essentium PCTG höher als die von Polycarbonat, dem Material, aus dem kugelsicheres Glas hergestellt wird. Essentium PCTG zeichnet sich auch durch eine hohe thermische und chemische Beständigkeit (durch Kühlen) aus.

Bild 2: Das Essentium PCTG wird dem Izod-Aufpralltest unterzogen. Quelle: Essentium.

All diese Eigenschaften machen das Essentium PCTG zu einer einfach zu bedienenden, qualifizierten, vielseitigen und kostengünstigen Option für viele Anwendungen. Der Hersteller empfiehlt es für die biomedizinische Industrie und das Rapid Prototyping. Einige Beispiele für den Einsatz des Essentium PCTG sind handgehaltene Werkzeuge, Werkstückträger, Lehren, Positionierungsvorrichtungen, allgemeine Montagevorrichtungen und Prüfsockel für die Prothetik.