3D Druck mit flexiblem Filament Gastbeitrag

Was ist flexibles Filament?

Bei flexiblem Filament handelt es sich um ein Druckmaterial, dass nach dem 3D Druck und dem Aushärten immer noch gummiartig und flexibel ist. Besonders gerne verwendet wird diese Filament-Art für produkte, die nicht steif und brüchig sein sollten, zum Beispiel Modell-Reifen, flexible Handyhüllen oder auch Dichtungen.

Flexibles Filament ist ein thermoplastisches Elastomer, kurz auch TPE genannt. Dieses Material hat die besondere Eigenschaft, sich unter Belastung elastisch zu verformen, beispielsweise beim Ziehen oder Zusammendrücken. Nach der Verformung nimmt das Material seine ursprüngliche Form wieder an.

Vielleicht fragst du dich, wieso man für diese Variante des 3D Drucks kein Gummi verwendet. Das liegt daran, dass Gummi kein Thermoplast ist – das bedeutet, dass der Werkstoff nach seiner Aushärtung nicht mehr durch Erhitzung verformt werden kann und sich somit nicht für den 3D Druck zuhause eignet.

Was ist der Unterschied zwischen flexibel und semiflexibel?

Um den Unterschied zwischen flexibel und semiflexibel zu verstehen, schauen wir uns Flexibiltät an sich zunächst etwas genauer an. Flexibilität kann auf einer Skala gemessen werden. Genauer heißt diese Skala Shore-Skala, mit ihr wird die Härte eines Materials in Relation zur ihrer Steifigkeit gemessen. Dabei gilt: je mehr Härte, desto steifer und weniger flexibel ist ein Werkstoff.

Der Härtegrad wird auf einer Skala von 0 bis 100  angegeben, wobei null maximal flexibel und 100 maximale Härte bedeuten. Zur Veranschaulichung kannst du dir in der folgenden Tabelle ein paar Beispiele ansehen:

Bei ausgehärteten, flexiblen Filamenten gibt es nun den Unterschied zwischen semiflexibel und flexibel. Die Shore-Härte von semiflexiblem Filament liegt ungefähr im Bereich von 90-95, während flexibles Filament eine Shore-Härte von 70-85 aufweisen kann.

Flexibles Filament ist somit weicher, biegsamer und elastischer als semiflexibles Filament, dass nur ein wenig flexibler ist als normales Filament. Je nachdem, was du mit deinem 3D Drucker bauen möchtest, kann das eine oder das andere Druckmaterial besser sein. Entscheidend ist auch die Prozentzahl des Infills, dass du für beim 3D Druck wählst. Dazu erfährst du im folgenden Abschnitt mehr.

Was sollte ich vor dem 3D Druck mit flexiblem Filament beachten?

Nachdem du dich ein wenig mit dem Druckmaterial des flexiblen Filaments an sich beschäftigt hast, gibt es noch ein paar Dinge, die du während dem 3D Druck mit diesem Material beachten solltest.

Was bedeutet Infill?

Als InFill bezeichnet man das Plastik und somit das verwendete Druckmaterial innerhalb eines Objektes. Je nachdem, wie du deinen 3D Drucker einstellst, druckt dein Gerät 2-3 Schichten „Rand“ mit vollem Material. Nach diesem „Rand“ beginnt der 3D Drucker, in einem quadratischen Raster das Innenleben aufzubauen. Der Vorteil: Du sparst nicht nur Zeit, sondern auch Material und somit Geld.

Bei flexiblem Filament ist die Infill-Einstellung besonders wichtig. Je nachdem, wie viel Prozent du für den Infill wählst, kannst du bestimmen, wie hart bzw. flexibel dein Objekt am Ende sein soll.

Hier findest du eine hilfreiche Übersicht, mit welcher Infill-Einstellung für flexibles bzw. semiflexibles Filament du welchen Shore-Härtegrad bei deinem Druckergebnis erzielst. Beispielsweise kannst du ein Objekt, das die Härte einer Schuhsohle haben soll, mit einem flexiblen Filament und einer Infill-Einstellung von 90 %, aber ebenso auch mit einem semiflexiblen Filament und einer Infill-Einstellung von 45% drucken.

Kann mein 3D Drucker überhaupt flexibles Filament verarbeiten?

Entscheidend dafür, ob dein 3D Drucker flexibles Filament verarbeiten kann, ist der Extruder deines Geräts – also der Druckkopf. Die meisten flexiblen Filamente sind aus PLA und lassen sich mit 3D Druckern, die PLA verarbeiten können, drucken. Meistens handelt es sich dabei jedoch um semiflexible Filamente.

Es gibt auch einige speziell für flexibles Filament angefertigte Extruder, die noch bessere Druckergebnisse erzielen. Wenn du einen Bausatz bestellt hast, kannst du deinen 3D Drucker möglicherweise mit einem solchen Extruder nachrüsten.

Wichtig für den 3D Druck mit flexiblen Filamenten ist auch, dass sich bei deinem 3D Drucker möglichst niedrige Druckgeschwindigkeit einstellen lassen. Manche flexiblen Filamente lassen sich ausschließlich mit 30 mm/s oder weniger drucken. Um Frust und technische Probleme zu vermeiden, solltest du vorher prüfen, ob dein 3D Drucker Modell über diese Einstellung verfügt.

Ein heizbares Druckbett wird für den 3D Druck mit flexiblen Filamenten empfohlen, muss aber nicht zwangsläufig vorhanden sein. Du kannst hier auch mit einem Klebstoff oder Tape auf dem Druckbett arbeiten.

Was gibt es während dem 3D Drucken mit flexiblem Filament zu beachten?

Um möglichst gute Ergebnisse beim 3D Druck mit flexiblem Filament zu erzielen, solltest du folgende Faustregel beachten: Je flexibler ein Filament, desto langsamer und schwieriger gestaltet sich der Druck. Hier musst du teilweise mit Druckgeschwindigkeiten von 30-40 mm/s arbeiten. Teilweise kann die Verarbeitung ziemlich frustrierend sein, vor allem wenn durch das flexible Material verklebt und Druckdüsen verstopfen oder das Filament einbrennt.

Deswegen empfiehlt es sich gerade für Anfänger, zunächst mit semiflexiblen Filamenten zu starten und auszuprobieren, wie sich das Material im eigenen 3D Drucker verhält. Hast du dann einige Erfahrungswerte gesammelt, kannst du dich an flexiblerem Druckmaterial versuchen.

Welche Produkte gibt es in diesem Bereich?

Es ist mittlerweile eine sehr große Bandbreite an flexiblen und semiflexiblen Filamenten erhältlich. Möglicherweise hast du schon von verschiedenen Produkten wie NinjaFlex, FilaFlex, SemiFlex oder auch Soft PLA gehört. Wichtig für die Kaufentscheidung ist, dass du dir die Angaben des Filament-Herstellers ganz genau anschaust und mit den Leistungswerten deines Druckers vergleichst.

In der untenstehenden Tabelle haben wir dir einige Produkte und die Angaben des Herstellers bezüglich Extruder Temperatur, Druckbett-Temperatur, empfohlene Druckgeschwindigkeit und Shore-Härte aufgelistet.

Alexander Johann Eser

Alexander Eser ist Mitgründer des digitalen Verbrauchermagazins Kaufberater.io. Der Anspruch von Kaufberater.io ist es, Konsumenten alle nötigen Informationen für komplexe Kaufentscheidungen bereitzustellen und jedem Leser eine individuelle Kaufempfehlung auszusprechen, die alle Bedürfnisse und Absichten berücksichtigt.

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