Zusätze (Additive) für Filamente

Bei 3D-Druckerfilamenten werden verschiedene Additive verwendet, um die Eigenschaften des Materials zu verbessern oder spezifische Merkmale hinzuzufügen. Diese Additive werden je nach Bedarf und gewünschten Eigenschaften des Endprodukts in unterschiedlichen Kombinationen und Mengen verwendet.

Wichtige Additive bei Filamenten

Beim 3D-Druck mit Filamenten können verschiedene Additive eingesetzt werden, um die Eigenschaften des gedruckten Objekts zu verändern oder zu verbessern. Zu den wichtigsten Additiven gehören:

Farbstoffe und Pigmente

Farbstoffe und Pigmente verleihen dem gedruckten Objekt eine bestimmte Farbgebung. Sie können in Form von Flüssigkeiten, Pulvern oder Granulaten zugesetzt werden. Die Auswahl der richtigen Farbstoffe oder Pigmente hängt von den Anforderungen des jeweiligen gedruckten Objekts ab. So werden beispielsweise für dekorative Anwendungen häufig helle Farben verwendet, während für technische Anwendungen eher dunkle Farben oder Schwarz bevorzugt werden.

Füllstoffe

Füllstoffe erhöhen die mechanischen Eigenschaften des gedruckten Objekts, wie Festigkeit, Steifigkeit oder Dichte. Häufig verwendete Füllstoffe sind Glasfasern, Holzfasern oder Carbonfasern. Glasfasern sind besonders stabil und steif, während Holzfasern eine gute Wärmedämmung bieten. Carbonfasern sind die leichtesten und stärksten Füllstoffe, aber auch die teuersten.

Schmierstoffe

Schmierstoffe erleichtern das Extrudieren des Filaments durch die Düse des 3D-Druckers. Sie verhindern, dass das Filament an der Düse klebt und verklebt. Schmierstoffe können in Form von Flüssigkeiten oder Pulvern zugesetzt werden.

Biozide

Biozide schützen das gedruckte Objekt vor mikrobieller Korrosion. Sie verhindern, dass Mikroorganismen, wie Bakterien oder Pilze, das Objekt zersetzen. Biozide können in Form von Flüssigkeiten, Pulvern oder Granulaten zugesetzt werden.

UV-Stabilisatoren

UV-Stabilisatoren schützen das gedruckte Objekt vor UV-Strahlung. UV-Strahlung kann das Material des Objekts zersetzen und es so brüchig und spröde machen. UV-Stabilisatoren können in Form von Flüssigkeiten, Pulvern oder Granulaten zugesetzt werden.

Antistatik-Zusätze

Antistatik-Zusätze verhindern, dass das gedruckte Objekt elektrostatisch aufgeladen wird. Elektrostatische Aufladungen können dazu führen, dass sich das Objekt an anderen Objekten anzieht oder sich Staub und Schmutz an ihm festsetzen. Antistatik-Zusätze können in Form von Flüssigkeiten, Pulvern oder Granulaten zugesetzt werden.

Duftstoffe

Duftstoffe verleihen dem gedruckten Objekt einen bestimmten Duft. Duftstoffe können in Form von Flüssigkeiten, Pulvern oder Granulaten zugesetzt werden.

Die Auswahl der richtigen Additive hängt von den Anforderungen des jeweiligen gedruckten Objekts ab. So werden beispielsweise für technische Anwendungen häufig Füllstoffe verwendet, um die mechanischen Eigenschaften des Objekts zu erhöhen. Für dekorative Anwendungen hingegen können Farbstoffe oder Pigmente verwendet werden, um dem Objekt eine bestimmte Farbgebung zu verleihen.

Besondere Eigenschaften von Additiven

Neben den oben genannten allgemeinen Eigenschaften können Additive auch besondere Eigenschaften verleihen, wie z. B.:

• Flammschutz: Additive können das gedruckte Objekt feuerhemmend machen. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen das Objekt einem Brand ausgesetzt sein könnte.
• Korrosionsschutz: Additive können das gedruckte Objekt vor Korrosion schützen. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen das Objekt mit aggressiven Medien in Kontakt kommen könnte.
• Hitzebeständigkeit: Additive können das gedruckte Objekt hitzebeständiger machen. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen das Objekt hohen Temperaturen ausgesetzt sein könnte.
• Kältebeständigkeit: Additive können das gedruckte Objekt kältebeständiger machen. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen das Objekt niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein könnte.

Die Auswahl der richtigen Additive ist daher ein wichtiger Schritt bei der Planung eines 3D-Druckprojekts. Die Additive sollten die Anforderungen des jeweiligen gedruckten Objekts erfüllen und gleichzeitig die Eigenschaften des Grundmaterials nicht beeinträchtigen.

Mikroverkapselung

Die Mikroverkapselung ist ein Verfahren zur Herstellung von Partikeln, in denen eine Substanz (das „Kernmaterial“) von einer Hülle (dem „Hüllmaterial“) umgeben ist. Die Partikel haben in der Regel eine Größe von wenigen Mikrometern bis einigen Millimetern. Über diese Mikroverkapselung ist es möglich, Additive für Filamente gezielt zu dosieren oder mischen.

Zusammenfassung

1. Farbstoffe und Pigmente: Diese werden hinzugefügt, um dem Filament eine bestimmte Farbe zu verleihen. Sie sind besonders wichtig in Anwendungen, wo das äußere Erscheinungsbild des gedruckten Objekts von Bedeutung ist.
2. UV-Stabilisatoren: Diese Additive helfen, das Material vor dem Abbau durch ultraviolettes Licht zu schützen. Sie sind nützlich für Objekte, die im Freien eingesetzt werden.
3. Flammschutzmittel: Sie werden in Filamenten verwendet, um die Flammbarkeit des Materials zu reduzieren. Dies ist besonders wichtig in sicherheitskritischen Anwendungen.
4. Verstärkungsmittel: Materialien wie Glasfasern, Kohlefasern oder Metallpulver können hinzugefügt werden, um die Festigkeit und Steifigkeit des Filaments zu erhöhen. Diese Additive sind in Anwendungen nützlich, wo mechanische Belastbarkeit erforderlich ist.
5. Antistatika: Diese werden hinzugefügt, um die statische Aufladung des Materials zu reduzieren, was besonders in elektronischen Anwendungen wichtig ist.
6. Weichmacher: Diese Additive erhöhen die Flexibilität und Zähigkeit des Materials, was bei bestimmten Anwendungen wie flexiblen Verbindungen oder Dichtungen erforderlich sein kann.
7. Biokompatible Additive: Für medizinische Anwendungen, wie z.B. Prothesen oder chirurgische Hilfsmittel, werden spezielle Additive verwendet, die sicherstellen, dass das Material biokompatibel ist.
8. Wärmeleitfähige Additive: Diese werden verwendet, um die Wärmeleitfähigkeit des Materials zu verbessern, was in Anwendungen wie Wärmeübertragungskomponenten wichtig sein kann.
9. Magnetisch Additive: Sie werden genutzt, um magnetische Bauteile zu drucken. Es gibt ferromagnetische und permanentmagnetische Zusätze für Filamente.

Jedes dieser Additive hat einen spezifischen Zweck und wird je nach den Anforderungen der Anwendung und den Eigenschaften des Basismaterials ausgewählt.

Letzte Änderung am 1. Januar 2024