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PLA Tough Ultrafuse

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Das biobasierte Filament BASF Ultrafuse PLA Tough ist Teil der breiten Ultrafuse-Reihe von Technikmaterialien für FFF 3D-Druck, hergestellt auf hochmodernen computergesteuerten Maschinen. Ultrafuse PLA Tough ist in Durchmessern von 1.75 mm und 2.85 mm sowie in Spulengrößen von 750 g bis 8 kg erhältlich. Dank sorgfältiger Herstellungsmethoden sind die Farben und Durchmesser des Ultrafuse-Filaments konsistent, und die Materialien bieten immer eine thermomechanische Leistung.

Video 1: Vorstellung des PLA Tough Ultrafuse Filaments. Quelle: BASF.

Das Ultrafuse PLA Tough wurde speziell für professionelle Anwender in verschiedenen Branchen entwickelt, mit dem Ziel, die Produktion großer Bauteile und komplexer Geometrien zu optimieren (mit Hilfe des wasserlöslichen BVOH-Stützmaterials), Zeit und Kosten zu sparen und gleichzeitig eine erstklassige Qualität zu gewährleisten, einschließlich präziser Details bei kleinen Teilen.

PLA Tough eignet sich ideal für den Druck von komplexen und großen Teilen

Bild 1: PLA Tough eignet sich ideal für den Druck von komplexen und großen Teilen. Quelle: BASF.

Das Ultrafuse PLA Tough passt sich mühelos hohen Druckgeschwindigkeiten von bis zu 300 mm/s an, ohne dass Hardwareanpassungen erforderlich sind. Es garantiert eine hervorragende Oberflächenqualität und eine beeindruckende Schlagfestigkeit. Die Druckprofile für Drucker wie den Raise3D Pro3 oder die Bambu Lab-Drucker finden Sie im Download-Bereich.

Eigenschaften und Leistung

Das PLA Tough Ultrafuse dient als nachhaltige und robuste Alternative zu ABS (133 % stärker), bietet überlegene mechanische Leistung und Einfachheit beim Drucken.

Ein Vergleich der Eigenschaften von PLA Tough und anderen PLA-Materialien

Bild 2: Ein Vergleich der Eigenschaften von PLA Tough und anderen PLA-Materialien. Quelle: BASF.

Das PLA Tough Ultrafuse bietet nicht nur eine 720 % höhere Schlagfestigkeit als Standard-PLA, sondern 3D-gedruckte Teile können durch einen separaten Glühprozess weiter gestärkt werden, um die Zähigkeit um bis zu 230 % und die Hitzebeständigkeit um 257 % zu steigern.

Glühen

Im Prozess des Plastikglühens wird das PLA auf eine Temperatur erhitzt, die etwas unterhalb seines Schmelzpunktes liegt, um innere Spannungen abzubauen und die molekularen Ketten des PLA in Richtung halbkristallinerer Strukturen neu anzuordnen.

Glühen eines mit PLA Tough gedruckten Teils

Bild 3: Glühen eines mit PLA Tough gedruckten Teils. Quelle: BASF.

Anweisungen zum Glühen finden Sie im Abschnitt Nutzungstipps, und detaillierte technische Daten vor und nach dem Glühen sind im technischen Datenblatt des Produkts im Download-Bereich verfügbar.

Biokompatibilität

Eine bemerkenswerte Eigenschaft des PLA Tough Ultrafuse-Filaments ist, dass es umfangreiche Biokompatibilitätstests für Zytotoxizität (XTT Neutral Red, ISO 10993-5), Hautreizung (ISO10993-10) und Hautsensibilisierung (LLNA KretinoSens ISO10993-10) bestanden hat. Die Dokumentation ist im Download-Bereich verfügbar.

Biokompatible Orthesen 3D-gedruckt mit PLA Tough

Bild 4: Biokompatible Orthesen 3D-gedruckt mit PLA Tough. Quelle: BASF.

Dies macht Teile, die mit diesem Material 3D-gedruckt wurden, für Anwendungen im Hautkontakt im Gesundheitswesen geeignet. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Biokompatibilität des endgültigen Teils von der richtigen Verarbeitung des Materials abhängt und immer unabhängig bewertet werden sollte.

Nachbearbeitung

Darüber hinaus kann das Erscheinungsbild von mit dem PLA Tough Ultrafuse gedruckten Teilen durch Glätten (z. B. mit Schleifpapier) oder Bemalen verbessert werden, um Schichtlinien und Unvollkommenheiten zu verbergen und dem 3D-gedruckten Teil ein glänzendes und glattes Aussehen zu verleihen. Zunächst sollte ein Retuschierwerkzeug verwendet werden, um Oberflächenfehler zu entfernen. Anschließend kann das Teil geschliffen und mit einem Lackprimer oder Epoxidbeschichtung wie XTC-3D oder der Nanovia-Glättschicht überzogen werden, um ihm ein glattes glänzendes Finish zu verleihen.

Anwendungen

Das PLA Tough Ultrafuse-Filament findet umfangreiche Anwendungen in verschiedenen Branchen. Für Hobbyisten ist es eine langlebige Wahl für detaillierte Projekte. Profis wie Ingenieure und Designer profitieren von seiner erhöhten Zähigkeit und Geschwindigkeit für Prototypen und Großteile. Branchen wie Gesundheitswesen und Automobilindustrie verlassen sich auf seine schnelle Prototyperstellung und nachhaltige Produktion. Seine Anpassungsfähigkeit eignet sich für verschiedene Anwendungen: Vorrichtungen, Orthesen, Prototypen und Fertigungshilfen, die effizient auf die vielfältigen Anforderungen der Branche eingehen.

Ein robustes Gehäuse 3D-gedruckt mit PLA Tough

Bild 5: Ein robustes Gehäuse 3D-gedruckt mit PLA Tough. Quelle: BASF.

BASF bemüht sich, spezialisierte Materialien bereitzustellen, die den unterschiedlichen Anforderungen des Additive Manufacturing gerecht werden. Während das PLA Tough Ultrafuse ideal für schnelles und zuverlässiges Drucken in technischen Anwendungen ist, gibt es Alternativen für ästhetischere Anwendungen. Für Anfänger, die farbenfrohe Teile ohne mechanische Anforderungen drucken möchten, ist eine interessante Alternative das Ultrafuse PLA. Für Teile, die für Premiumprojekte eine makellose Ästhetik haben müssen, wird empfohlen, das Ultrafuse PLA PRO1 zu verwenden.

Schnelles Drucken

Des Weiteren ist das PLA Tough Ultrafuse Filament kompatibel mit hohen Druckgeschwindigkeiten. Um komplexe Strukturen mit diesem Material und einem Stützmaterial zu erstellen, wird vom Hersteller das lösliche Stützmaterial Xioneer VXL 90 empfohlen. Dieses Stützmaterial kann ebenfalls mit hohen Geschwindigkeiten extrudiert werden, was eine reibungslose und effiziente 3D-Druck bedeutet. Die Wasserlöslichkeit des VXL 90 ermöglicht eine präzisere und schnellere Nachbearbeitung. In der Downloads-Sektion kann eine Tabelle mit Kompatibilitäten zwischen den BASF Ultrafuse und Xioneer Stützfilamenten eingesehen werden.

Allgemeine Informationen
Material	PLA
Format	0.75 kg / 1 kg / 2 kg / 4 kg / 8 kg
Dichte	1.21 g/cm³
Durchmesser des Filaments	1.75 / 2.85 mm
Filament-Toleranz	(Ø 1.75 mm) ±0.05 mm / (Ø 2.85 mm) ±0.1 mm
Länge des Filaments	(Ø 1.75, 0.75 kg) 257.7 m; (Ø 2.85, 0.75 kg) 97.2 m / (Ø 1.75, 1 kg) 343.6 m; (Ø 2.85, 1 kg) 129.5 m / (Ø 1.75, 2 kg)687.2 m; (Ø 2.85, 2 kg) 259.1 m / (Ø 1.75, 4 kg) 1374.4 m; (Ø 2.85, 4 kg) 518.2 m / (Ø 1.75, 8 kg) 2748.8 m; (Ø 2.85, 8 kg) 1036.4 m

Druckeigenschaften
Drucktemperatur	200-220 ºC
Basis-/Betttemperatur	50-70 ºC
Temperatur in der Kammer	✗
Schichtlüfter	✗
Empfohlene Druckgeschwindigkeit	40-300 mm/s

Mechanische Eigenschaften
Izod-Schlagzähigkeit	(ISO 180) XY: (unnotched) 28 kJ/m²; (notched) 18 kJ/m² / XZ: (unnotched) 27 kJ/m²; (notched) 7.1 kJ/m² / ZX: (unnotched) 10 kJ/m²; (notched) 2.4 KJ/m²
Charpy-Schlagzähigkeit	(ISO 179-2) XY: (unnotched) 33 kJ/m²; (notched) 18 kJ/m² / XZ: (unnotched) 34 kJ/m²; (notched) 8.6 kJ/m² / ZX: (unnotched) 10 kJ/m²; (notched) 2.5 KJ/m²
Dehnung bei Bruch	(ISO 527) XY: 7.4 % / XZ: - % / ZX: 2.5 %
Zugfestigkeit	(ISO 527) XY: 40 MPa / XZ: - MPa / ZX: 28 MPa
Zugmodul	(ISO 527) XY: 2672 MPa / XZ: - MPa / ZX: 2576 MPa
Biegefestigkeit	(ISO 178) XY: 73 MPa / XZ: 75 MPa / ZX: 51 MPa
Biegemodul	(ISO 178) XY: 2690 MPa / XZ: 2410 MPa / ZX: 2390 MPa
Oberflächenhärte	-

Thermische Eigenschaften
Schmelztemperatur	(ISO 11357-3) 172 ºC
Erweichungstemperatur	@ 10 N: 61 ºC / @ 10 N (annealed): 157 ºC / @ 50 N: 59 ºC / @ 50 N (annealed): 86 ºC

Spezifische Eigenschaften
Transparenz	✗

Andere
HS Code	3916.9
Spulendurchmesser (außen)	0.75 kg: 200 mm / 1 kg: 200 mm / 2 kg: 300 mm / 4 kg: 350 mm / 8 kg: 355 mm
Spulendurchmesser (innen)	0.75 kg: 50.5 mm / 1 kg: 52 mm / 2 kg: 51.5 mm / 4 kg: 51.7 mm / 8 kg: 36 mm
Spulenbreite	0.75 kg: 55 mm / 1 kg: 67 mm / 2 kg: 103 mm / 4 kg: 103 mm / 8 kg: 167 mm

Das BASF Ultrafuse PLA Tough Filament sollte bei einer Temperatur von 200-220 ºC und einer Geschwindigkeit von 40-300 mm/s auf einem auf 50-70 ºC erwärmten Bett (vorzugsweise Glas) extrudiert werden. Die Standard- und Hochgeschwindigkeits-Druckprofile finden Sie im Bereich Downloads. Für den 3D-Druck von Teilen mit komplexen Geometrien mit diesem Filament wird die Verwendung des BVOH Ultrafuse-Stützfilaments empfohlen.

Um die Leistung der mit dem PLA Tough Ultrafuse Filament gedruckten Teile zu steigern, wird empfohlen, die Teile zu glühen. Dies kann in einem Ofen erfolgen, der eine Temperatur von 120 ºC erreichen kann. Zum Glühen sollte das Teil bei Raumtemperatur in den Ofen gelegt werden (größere Teile sollten gesichert werden, um Verformungen zu vermeiden) und die Temperatur sollte von Raumtemperatur auf 120 ºC in etwa 15 Minuten erhöht werden. Die Haltezeit beträgt 30 Minuten (mehr für größere Teile) und das Abkühlen von 120 ºC auf Raumtemperatur sollte innerhalb von 15 Minuten erfolgen.

Das Ultrafuse PLA Tough Filament sollte bei 15-25°C in einer sauberen und trockenen Umgebung gelagert werden, um das Material vor Feuchtigkeit zu schützen. Idealerweise sollte PLA Tough in der original verschlossenen Verpackung oder in einem vakuumversiegelten Beutel mit einer Filament-Trockenkapsel im Inneren der Spule gelagert werden. Ultrafuse PLA Tough kann auch in einem intelligenten Filament-Behälter vor und nach dem Druck sowie in einem Filament-Trocknungsgerät während des Drucks gelagert werden. Wenn Sie diese Lagerungsempfehlungen befolgen, wird die Langlebigkeit des Filaments und die Qualität der Drucke gewährleistet.