3D-Druckmaterialien - Eigenschaften - Vor- & Nachteile - Anwendungen

Die richtige Materialwahl für Ihr Projekt

„Die Auswahl des richtigen Materials ist entscheidend für die Funktion, Haltbarkeit und Optik Ihres 3D-Druckteils. Hier finden Sie die wichtigsten 3D-Druckmaterialien im Überblick – mit ihren Eigenschaften und typischen Einsatzbereichen.“

Anfrage Beratung

Thermoplastische Kunststoffe für FDM-3D-Druck

Pulvermaterialien für SLS- und MJF-Druck

Harze für SLA- und DLP-3D-Druck

Metalle für DMLS / SLM-3D-Druck

Tipps zur Materialauswahl

• Anwendungsbereich analysieren: Belastung, Temperatur, Umgebungseinflüsse

• Mechanische Anforderungen definieren: Zugfestigkeit, Flexibilität, Gewicht

• Druckverfahren berücksichtigen: Nicht jedes Material passt zu jedem Verfahren

• Oberflächen & Nachbearbeitung planen: Schleifen, Lackieren, Färben etc.

Technische Materialien und ihre technischen Eigenschaften

Standard Materialien und ihre technischen Eigenschaften

zu unseren Referenzprojekten...

3D-Print Wiki |  Erklärung zu den einzelnen technischen Eigenschaften 

• Festigkeit (Biegefestigkeit – X-Y)

  Beschreibt die maximale Biegespannung, die ein 3D-gedrucktes Bauteil innerhalb der Druckebene (X-Y) aufnehmen kann, bevor es bricht. Da die Belastung innerhalb der einzelnen Druckschichten erfolgt, werden hier in der Regel die höchsten Festigkeitswerte erreicht.

• Festigkeit (Biegefestigkeit – Z)

  Gibt die maximale Biegespannung an, die senkrecht zur Druckebene (Z-Richtung) aufgenommen werden kann. Dieser Wert hängt maßgeblich von der Qualität der Schichthaftung ab und ist häufig geringer als in der X-Y-Ebene.

• Steifigkeit (Biegemodul – X-Y) [MPa]

  Beschreibt den Widerstand des Materials gegen elastische Verformung bei einer Biegebeanspruchung innerhalb der Druckebene. Ein hoher Wert bedeutet, dass sich das Bauteil unter Belastung nur wenig durchbiegt.

• Steifigkeit (Biegemodul – Z) [MPa]

  Gibt an, wie stark sich ein Bauteil bei einer Biegebeanspruchung senkrecht zu den Druckschichten elastisch verformt. Der Wert wird neben dem Material selbst auch von der Schichthaftung beeinflusst.

• Zähigkeit (Schlagzähigkeit – X-Y)

  Beschreibt die Fähigkeit eines Bauteils, Schlagenergie innerhalb der Druckebene aufzunehmen, ohne zu brechen. Materialien mit hoher Schlagzähigkeit eignen sich besonders für stoßbeanspruchte Anwendungen.

• Schichthaftung (Schlagzähigkeit – Z)

  Beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Bauteils gegen Schlagbelastungen senkrecht zur Druckebene. Sie dient als Maß für die Qualität der Verbindung zwischen den einzelnen Druckschichten und ist ein wichtiger Kennwert für die Belastbarkeit in Z-Richtung.

• Vicat-Erweichungstemperatur

  Gibt die Temperatur an, bei der das Material unter einer definierten Belastung beginnt zu erweichen. Dieser Kennwert eignet sich zur Abschätzung der maximalen Einsatztemperatur bei geringer mechanischer Beanspruchung.

• Wärmebeständigkeit (HDT, 0,45 MPa)

  Die Heat Deflection Temperature (HDT) beschreibt die Temperatur, bis zu der ein Bauteil unter einer Biegebelastung von 0,45 MPa formstabil bleibt. Sie ist besonders für Bauteile relevant, die erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind.

• Wärmebeständigkeit (HDT, 1,8 MPa)

  Gibt die Temperatur an, bis zu der das Material unter einer höheren mechanischen Belastung von 1,8 MPa seine Form weitgehend beibehält. Dieser Wert ist besonders aussagekräftig für technische Anwendungen mit kombinierter Wärme- und Lastbeanspruchung.

• Schmelztemperatur

  Die Temperatur, bei der der Kunststoff in den flüssigen Zustand übergeht. Sie ist ein wesentlicher Parameter für die Verarbeitung im 3D-Druck und beeinflusst unter anderem die Drucktemperatur und die Schichthaftung.

• Wasseraufnahme bei gesättigter Luftfeuchtigkeit (25 °C, 55 % r. F.)

  Beschreibt die Feuchtigkeitsaufnahme des Materials unter definierten Umgebungsbedingungen. Eine hohe Wasseraufnahme kann die Maßhaltigkeit, die mechanischen Eigenschaften sowie die Druckqualität beeinflussen und erfordert häufig eine Trocknung des Materials vor der Verarbeitung.

• Dichte

  Gibt die Masse pro Volumeneinheit des Materials an. Die Dichte beeinflusst das Bauteilgewicht sowie Eigenschaften wie Steifigkeit, Trägheit und Materialverbrauch.

• Schmelzindex (MFI/MFR)

  Der Schmelzindex beschreibt die Fließfähigkeit des geschmolzenen Kunststoffs unter genormten Bedingungen. Ein höherer Wert bedeutet eine bessere Fließfähigkeit, was sich auf die Verarbeitung, die Schichtverschmelzung und die Druckparameter auswirken kann.

• Zugfestigkeit (X-Y)

  Beschreibt die maximale Zugspannung, die ein gedrucktes Bauteil innerhalb der Druckebene aufnehmen kann, bevor es reißt. Da die Belastung innerhalb der Schichten erfolgt, liegen die Werte meist über denen in Z-Richtung.

• Zugfestigkeit (Z)

  Gibt die maximale Zugspannung an, die senkrecht zu den Druckschichten aufgenommen werden kann. Sie ist ein wichtiger Indikator für die Festigkeit der Schichtverbindung und damit für die Belastbarkeit des Bauteils in Druckrichtung.

• Bruchdehnung (X-Y)

  Beschreibt die maximale Dehnung eines Bauteils innerhalb der Druckebene bis zum Bruch. Ein hoher Wert weist auf ein duktiles Material hin, das sich vor dem Versagen deutlich verformen kann.

• Bruchdehnung (Z)

  Gibt an, wie stark sich ein Bauteil senkrecht zu den Druckschichten dehnen kann, bevor die Schichtverbindung versagt. Der Wert liefert wichtige Informationen über die Belastbarkeit der Schichthaftung.

• E-Modul / Steifigkeit (X-Y)

  Der Elastizitätsmodul beschreibt die Steifigkeit des Materials innerhalb der Druckebene. Je höher der Wert, desto geringer ist die elastische Verformung unter Zug- oder Druckbelastung.

• E-Modul / Steifigkeit (Z)

  Beschreibt die Steifigkeit des Bauteils senkrecht zur Druckebene. Aufgrund der anisotropen Eigenschaften additiv gefertigter Bauteile fällt dieser Wert häufig geringer aus als in der X-Y-Ebene und wird wesentlich durch die Qualität der Schichtverbindung bestimmt.

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Wir beraten Sie gerne, welches Material am besten zu Ihrem Projekt passt – technisch, wirtschaftlich und nachhaltig.

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