Woraus besteht 3D Druck Filament für FDM-Drucker?

Das ist schnell erklärt, ohne das du einen „Doktor“ machen muss. Filament für 3D-Drucker sind im Grunde „endlos-Spaghetti“ aus Plaste, die auf eine Spule gewickelt werden. Sie bestehen aus thermoplastischen Kunststoffen, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich verflüssigen lassen.

1. Granulator / Plastik Schredder

Wenn Du selbst Filament aus Plasteflaschen oder Filamentresten herstellen willst, benötigst Du zuerst einen leistungsstarken Schredder. Je feiner er das Material zerkleinern kann, desto besser für ein sauberes, homogenes Filament. Erbsengroße Stücke machen sich nicht gut beim Schmelzvorgang.

Oft findet man nicht das Richtige, weil Geräte oft andere Bezeichnungen haben. So auch bei Geräte zum zerkleinern von festen Materialien

• Schredder
• Granulator
• Crusher
• Desintegrator
• Pulverizer….

2. Trockenvorrichtung – Backofen oder Dörrautomat

Wer Erfahrungen mit dem FDM 3D-Druck hat, weiß, dass an freier Luft gelagerte Filamente irgendwann „drüber“ sind, zu viel Feuchte aufgenommen haben. Sie müssen getrocknet werden, um präzise Drucke liefern zu können. Einige Filamente sind gar so hygroskopisch, dass sie vor jedem Druckvorgang getrocknet werden müssen.

Ob du nun Filament aus recycelten Plasteflaschen oder fertigem Granulat herstellen möchtest – es sollte vorher getrocknet werden, um das Wasser herauszubekommen. Wenn das Plastik erst im Extruder erhitzt und geschmolzen wird, kann die Feuchte nicht wirklich optimal entweichen.

Eine gute und preiswerte Lösung ist ein Dörrautomat. Billiger, aber aufgrund seiner ungenauen Temperaturregelung ist ein Backofen.

3. Extruder

Ein Extruder ist ein Gerät, das thermoplastische Kunststoffe erwärmt und durch eine Düse presst. Es gibt verschiedene Arten von Extrudern, sowohl selbstgebaute als auch kommerzielle.

Achtung: Gemeint ist nicht der kleine Extruder im 3D-Drucker! Auch wenn das Prinzip eines Extruders überall gleich ist, benötigst Du für die eigene Filament Herstellung einen leistungsstarken Extruder.

4. Eine Kühlstrecke

Nachdem die geschredderte und verflüssige Cola-Flasche aus dem Extruder gepresst wird, muss sie erkalten, um aufgewickelt zu werden. Sie darf aber auch nicht „unterkühlt“ werden, da sonst der Durchmesser nicht auf das nötige Maß gepresst und das Filament aufgewickelt werden kann.

Achtung: Halte dich an die Glasübergangstemperatur deines recycelten Thermokunststoff. Das ist die Temperatur, bei der ein Kunststoff von hart zu weich oder umgekehrt übergeht. Sie ist bei jeden Kunststoff unterschiedlich.

5. Filament-Wickler

Ein Filament-Wickler ist ein Gerät, welches das verflüssige und danach erkaltete Filament auf eine Spule wickelt. Hierbei sollte die Wickelgeschwindigkeit an die Extrusionsgeschwindigkeit des Extruder angepasst werden. Ist der Filamentwickler zu schnell, reist dein Plastik-Spaghetti. Wenn er zu langsam ist, bildet sich ein Knäuel – auch nicht gut.

Filament selbst herstellen aus Granulat

Die einfachste Möglichkeit, 3D Filament selbst herzustellen, ist die Verwendung von Granulat. Granulat ist ein feinkörniger Kunststoff, der in verschiedenen Farben und Stärken erhältlich ist. Um Filament aus Granulat herzustellen, sind die folgende Schritte notwendig.

• Filament-Extruder auf die für den verwendeten Kunststoff empfohlene Temperatur erhitzen.
• Extruder mit dem gewünschten Granulat befüllen.
• Extruder einschalten Granulat durch die Düse pressen lassen.
• Filament auf Glasübergangstemperatur abkühlen.
• Filament mit einem Filament-Wickler auf eine Spule wickeln.

Wer nur mit eigenen Filamant Sorten experimentieren möchte, greift zur Filmant Herstellung über fertiges Granulat. Einfach den gewünschten Zusatzstoff gut einrühren, gut vermischen und fertig ist der Salat.

Wichtig: Die Ausgangsmaterialien (Plaste) sind mehr oder weniger hygroskopisch, saugen teilweise sehr viel Luftfeuchtigkeit aus. Das Granulat muss vorher (Backofen oder Dörrautomat) getrocknet werden.

Filament selbst herstellen aus recycelten Materialien

Um Filament aus recycelten Materialien herzustellen, können folgende Materialien verwendet werden:

Plastikflaschen
PET-Flaschen können zu Filament für den 3D-Druck recycelt werden.

3D-Druck-Abfälle
Auch gescheiterte 3D-Drucke können zu Filament recycelt werden.

Andere Kunststoffabfälle?
Andere Kunststoffabfälle (wie z. B. Lebensmittelverpackungen) bestehen eventuell aus zu vielen unterschiedlichen Materialien und sind obendrein mit Etiketten beklebt, die nicht so einfach wie bei einer Getränkeflasche abzulösen sind.

Auch hier muss das zerkleinerte Material getrocknet werden, bevor es in den Extruder verbracht wird.