Auf dieser Seite möchten wir kurz auf die Materialien eingehen, welche bei eik-bike in der Entwicklung oder Produktion von Designs eingesetzt werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wahl des richtigen Filaments von den spezifischen Anforderungen der Anwendung abhängt. Faktoren wie Drucktemperatur, Druckbetthaftung und Neigung zum Verziehen sind wichtig für den Einsatz in einer verlässlichen und kosteneffizienten Produktion der Designs. Mechanische Eigenschaften, UV- Resistenz und Unempfindlichkeit gegen Lösungsmittel und Außentemperaturen gemäßigter Breiten entscheiden darüber, ob ein Material in einem eik-bike-Produkt verwendet werden kann.
PLA (Polylactid):
Eigenschaften: PLA ist ein biologisch abbaubares Polymer, das aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird. Es ist geruchsarm und einfach zu drucken.
Vorteile: Umweltfreundlich, einfach zu drucken, biologisch abbaubar, weit verbreitet für den 3D-Druck von Prototypen und Kunstobjekten.
Einschränkungen: Nicht so hitzebeständig wie andere Filamente, nicht ideal für Anwendungen, die hohe Temperaturen erfordern.
PLA kommt bei eik-bike aufgrund seines geringen Preises und der Gutmütigkeit im Druck, während der Entwicklungsphase zum Einsatz. Die Druckzeiten sind mit PLA kurz und der Druck ist aufgrund der geringen Düsen- und Druckbetttemperatur weniger Energie-intensiv. Da PLA aber relativ spröde ist und auf Dauer UV Strahlung im Außenbereich nicht verträgt, kommt es für die meisten Outdoor-Anwendungen nicht in Frage.
PETG (Polyethylenterephthalatglykol):
Eigenschaften: PETG ist ein haltbareres und hitzebeständigeres Filament im Vergleich zu PLA. Es kombiniert die Vorteile von PLA und ABS und bietet eine gute Schlagfestigkeit.
Vorteile: Hohe Transparenz, gute Schlagfestigkeit, lebensmittelecht, hitzebeständig.
Einschränkungen: Kann anfällig für Stringing (Fädenbildung zwischen den Druckobjekten) sein.
Mit einem beheizten Druckbett um die 70°C kann man PETG sehr verlässlich drucken. Verzug oder fehlende Druckbetthaftung sind nur selten ein Problem. Zudem profitieren die Produkte von der oben erwähnten Kombination Härte (ABS) und Schlagfestigkeit. PETG ist UV Resistent und wird auch an einem heißen Sommertag nicht weich. Solange die Oberfläche tadellos ist, kann Stringing in der Nachbearbeitung der Drucke entfernt werden. Beispielsweise mit Heißluft. Bei eik-bike kommt PETG für viele Produkte zum Einsatz.
Nylon / Polyamid (PA):
Eigenschaften: Nylon ist ein starkes und flexibles Filament mit hoher Zähigkeit. Es ist beständig gegenüber Abrieb und Chemikalien.
Vorteile: Hohe Zähigkeit, Flexibilität, Abriebfestigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien.
Einschränkungen: Muss sorgfältig getrocknet werden, um Feuchtigkeit zu vermeiden, und erfordert oft ein beheiztes Druckbett.
Nylon bietet sich aufgrund der oben genannten Eigenschaften für viele mechanische Anwendungen an. Trotz hoher Druckbett-Temperaturen bleiben jedoch Verlust der Druckbetthaftung und Verzug während des Drucks bei Nylon ein Thema. Dies steigert einerseits die Rate an Fehldrucken und macht die Produktion somit Material- und Zeitintensiv. Andererseits ist die Fertigung von maßhaltigen Designs mit Nylon eine Herausforderung. Bei eik-bike kommt Nylon zum Einsatz, wenn es um kleine Bauteile geht, die sehr flexibel sein müssen, oder vor allem Zugkräfte aushalten sollen.
Faserverstärktes Filament:
(z. B. mit Kohlenstofffasern oder Glasfasern)
Eigenschaften: Verstärkt mit Fasern für erhöhte Festigkeit und Steifigkeit.
Vorteile: Verbesserte mechanische Eigenschaften, höhere Festigkeit.
Einschränkungen: Kann schwieriger zu drucken sein, abrasive Wirkung auf Düsen.
Versetzt man oben genannte Kunststoffe mit einem Faser-anteil erhält man eine Art Komposit-Werkstoff. Dies verändert Aussehen und mechanische Eigenschaften des Drucks. Oft wird ein mattes Finish erzielt, welches auch mit einer raueren Oberfläche einhergeht. Die relativ kurzen Faserfragmente in diesen Filamenttypen ragen beim Druck von einer Schicht in die nächste hinein. Die Haftung der Schichten zueinander (ein typische Schwachpunkt des FDM 3D-Drucks) wird somit verbessert und auch der Verzug (warping) des Druckes beim Abkühlen wird dadurch reduziert. Aufgrund der höheren Materialkosten und des komplizierteren Druckvorganges kommen faserverstärkte Filamente bei eik-bike zum Einsatz, wenn besondere mechanische Belastungen und Anforderungen an Produkte zu erwarten sind.