3D-Druckmaterialien

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Polyamid, Alu und Stahl im Vergleich

Polyamide sind lineare Polymere aus der Gruppe der thermoplastischen Kunststoffe. Sie verfügen über eine hervorragende Zähigkeit und Festigkeit.

Zum Einsatz kommt meist ein pulverförmiges weißes Granulat, das durch selektives Lasersintern (SLS) oder mittels Schmelzschichtung (FDM) verarbeitet wird. Die Bauteile sind auch im Lebensmittelbereich verwendbar.

Die Modelle sind sehr stabil, flexibel, fest und schlagfest. Zu erwähnen ist auch ihre hohe Detailgenauigkeit und gehobene Qualität.

Hier die Eigenschaften im Überblick:

Bezeichnung:Thermoplastischer Kunststoff PA 2200
entspricht POLYAMID 12
Herstellungsverfahren:Selektives Lasersintern (SLS)
Vorteile:Hohe Stabilität, kostengünstige Fertigung, lackierbar, Bio-Zertifikat

Nachteile:

Leicht raue Oberfläche
Anwendungsgebiete:Prototypen, Modellbau, Anschauungsmodelle, Ersatzteile, Funktionsteile
Farben:Grundfarbe: Weiß,
Verschiedene Farben durch Einfärben möglich
Oberflächenglätte:3 von 5
Details:3 von 5
Festigkeit:5 von 5
Bauteilgenauigkeit:~ 400 µm
Zugfestigkeit RM:~ 48 N/mm²
Max. Betriebstemperatur:80° C (kurzzeitig bis 160° C), Schmelzpunkt bei 184° C
Härte:75 Shore D
Min. Wandstärke:0,7 mm
Schichtstärke:0,1 mm
Max. Bauraumgröße:700 x 380 x 560 mm (größere Modelle durch mehrteilige Fertigung möglich)

Aluminium ist das Material der Wahl, wenn Leichtigkeit, Stabilität und/oder Korrosionsbeständigkeit gefordert sind. Aluminium kann geschweisst werden und hat einen Schmelzpunkt von ca. 660 Grad Celsius.

Mit seinem geringen Gewicht ist Aluminium unter anderem für mechanische Bauteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie, in Fahrzeugen und bei Fahrrädern gefragt.

Aluminium wird meist als Legierung im Selektiven Laserschmelzen (SLM) verarbeitet, z.B. mit Silizium und Magnesium zur Verbesserung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften.

Hier die Eigenschaften im Überblick:

Bezeichnung:AlSi10Mg Aluminium Legierung
Herstellungsverfahren:Selektives Laserschmelzen / Metallsintern (SLM)
Vorteile:Geringe Dichte, gute Verarbeitbarkeit (Gießen, Umformen, usw.), gute elektrische Leitfähigkeit
Nachteile:Nicht so temperaturbeständig wie Eisen
Anwendungsgebiete:Automotive, Luft- und Raumfahrt, Gebrauchsgüter
Farben:silber
Oberflächenglätte:2 von 5
Details:4 von 5
Festigkeit:5 von 5
Bauteilgenauigkeit:~ 100 µm
Zugfestigkeit RM:460 ± 20 MPa
Max. Betriebstemperatur:1000° C
Härte:ca. 119 ± 5 HBW
Min. Wandstärke:1 mm
Schichtstärke:0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße:280 x 280 x 360 mm

Der Edelstahl 1.4404 (auch Edelstahl 316L) ist ein austenitischer nichtrostender Stahl mit guter Säurebeständigkeit.
Der Werkstoff findet insbesondere bei Funktionsteilen, Kleinserien, Prototypen und Unikaten Anwendung, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften erfordern. Daher wird er sehr oft im chemischen Apparatebau, in Kläranlagen und in der Papierindustrie eingesetzt.

Die Modelle werden im Selektiven Laserschmelzen (SLM) Verfahren hergestellt.

Hier die Eigenschaften im Überblick:

Bezeichnung:Edelstahl 1.4404
Herstellungsverfahren:Selektives Laserschmelzen (SLM)
Vorteile:Hohe Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Duktilität, Oberflächenveredelung: wie bei normalen Edelstahlteilen durch Schweißen, Polieren oder Beschichten
Nachteile:Höhere Kosten
Anwendungsgebiete:Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben:Stahl
Oberflächenglätte:3 von 5
Details:3 von 5
Festigkeit:5 von 5
Bauteilgenauigkeit:± 0,2%
Zugfestigkeit RM:Min. 850 MPa
Max. Betriebstemperatur:550° C
Härte:17 HRC
Min. Wandstärke:0,6 mm
Schichtstärke:0,02 - 0,06 mm
Max. Bauraumgröße:Durchmesser: 80 mm, Höhe: 80 mm
Bezeichnung:Einsatzstahl 20MnCr5 1.7147
Herstellungsverfahren:Selektives Laserschmelzen (SLM)
Vorteile:große Härte und Zugfestigkeit besonders wenn nachgehärtet
Nachteile:Nicht korrosionsbeständig
Anwendungsgebiete:Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben:Stahl
Oberflächenglätte:3 von 5
Details:3 von 5
Festigkeit:5 von 5
Bauteilgenauigkeit:~ 100 µm
Zugfestigkeit RM:1015 ± 34 MPa
Max. Betriebstemperatur:400 °C
Härte:33 - 37 HRC
Min. Wandstärke:1 mm
Schichtstärke:0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße:280 x 280 x 360 mm

Der Werkzeugstahl AM 1.2709 ist ein martensitaushärtender Stahl, der sehr gute Werte in Bezug auf Verzugsarmut, Zähigkeit, Streckgrenze und Zugfestigkeit aufweist.

Die Modelle werden im Selektiven Laserschmelzverfahren (SLM) hergestellt.

Durch Wärmebehandlung können die mechanischen Eigenschaften noch erhöht werden.

Hier die Eigenschaften im Überblick:

Bezeichnung:Werkzeugstahl AM 1.2709
Herstellungsverfahren:Selektives Laserschmelzen (SLM)
Vorteile:große Härte und Zugfestigkeit besonders wenn nachgehärtet
Nachteile:Nicht korrosionsbeständig
Anwendungsgebiete:Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben:Stahl
Oberflächenglätte:3 von 5
Details:3 von 5
Festigkeit:5 von 5
Bauteilgenauigkeit:~ 100 µm
Zugfestigkeit RM:1015 ± 34 MPa
Max. Betriebstemperatur:400 °C
Härte:33 - 37 HRC
Min. Wandstärke:1 mm
Schichtstärke:0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße:280 x 280 x 360 mm

Kunststoffe im Detail

Eigenschaften

  • Hohe Stabilität
  • kostengünstig
  • Oberfläche: fein-rauh
  • Grundfarbe: Weiß
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,1 mm
  • max. Bauraum: 700 x 380 x 560 mm
  • Temperaturbeständig bis: 80° C

Eigenschaften

  • Hohe Stabilität
  • kostengünstig
  • Oberfläche: fein-rauh
  • Grundfarbe: Weiß (Einfärben möglich)
  • Mind. Wandstärke: 1,0 mm
  • Schichtstärke: 0,1 mm
  • max. Bauraum: 320 x 320 x 580 mm
  • Temperaturbeständig bis: 80° C

Eigenschaften

  • Oberfläche: leicht-rau
  • Geringe Vorlaufzeiten
  • Ideal für Prototypen und Kleinserien
  • Grundfarbe: schwarz oder grau
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,08 mm
  • max. Bauraum: 380 x 280 x 380 mm
  • Temperaturbeständig bis: 95° C (kurz 175)
  • schwarz oder grau

Eigenschaften des glasgefüllten Polyamids

  • Hohe Steifigkeit
  • Gute mechanische Verschleißfestigkeit
  • Teurer und rauer als PA2200
  • Grundfarbe: Weiß, (Färben möglich)
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,12 mm
  • max. Bauraum: 700 x 380 x 560 mm
  • Temperaturbeständig bis: 155° C

Eigenschaften

  • Polyamid mit Carbonfaser-Füllung
  • Sehr hohe Steifigkeit
  • Geringe Dichte
  • Mechanische Eigenschaften wie PA 6 GF30
  • Grundfarbe: anthrazit
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,1 mm
  • max. Bauraum: 500 x 500 x 400 mm
  • Temperaturbeständig bis: 130 ° C

Eigenschaften

  • Polyamidgemisch
  • fester Werkstoff
  • Oberfläche: Gut aufgelöst, fein-rau
  • Grundfarbe: weiß
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,10 - 0,15 mm
  • max. Bauraum: 280 x 300 x 330 mm
  • Temperaturbeständig bis: 70° C

Eigenschaften

  • Gemischt mit Aluminiumpulver
  • Hohe Steifigkeit
  • Metallische Optik
  • Erhöhte Wärmeleitfähigkeit
  • Oberfläche: leicht rau
  • Grundfarbe: Silbergrau
  • Mind. Wandstärke: 0,7 mm
  • Schichtstärke: 0,12mm
  • max. Bauraum: 700 x 380 x 560 mm
  • Temperaturbeständig bis: 175° C

Eigenschaften

  • Thermoplastisches Polyurethan
  • Oberfläche: sehr abriebfest
  • Ölresistent
  • Elastisch
  • Grundfarbe: Weiß bis Beige (Einfärben möglich)
  • Mind. Wandstärke: 1,0 mm
  • Schichtstärke. 0,1 - 0,12 mm
  • max. Bauraum: 700 x 380 x 560 mm
  • Temperaturbeständig bis: 150° C

Eigenschaften

  • Polymer mit hoher Temperaturbeständigkeit
  • Mind. Wandstärke: 0,5 mm
  • Schichtstärke: 0,05 - 1,0 mm
  • max. Bauraum: 145 × 145 × 175 mm
  • Temperaturbeständig bis: 130° C (285° C kurz)

Eigenschaften

  • Photopolymerharz
  • Hohe Oberflächengüte
  • Durch UV Behandlung besser als ABS
  • Geeignet für mechanisch beanspruchte Bauteile
  • Grundfarbe: blau
  • Mind. Wandstärke: 0,5 mm
  • Schichtstärke: 0,05 - 1,0 mm
  • max. Bauraum: 145 × 145 × 175 mm
  • Temperaturbeständig bis: 130° C

Eigenschaften

  • Photopolymerharz
  • Oberfläche: Hohe Güte
  • Höchste Transparenz
  • Geeignet für ABS ähnliche Prototypen
  • Kein UV-Schutz (nach ca. 6-12 Monaten evtl. gelbliche Verfärbung)
  • Grundfarbe: klar
  • Mind. Wandstärke: 0,8 mm
  • Schichtstärke: 0,1 mm
  • max. Bauraum: 1100 x 690 x 590 mm
  • Temperaturbeständig bis: 46° C

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Andreas Schröter
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