Früher hielt man 3D-gedruckte Objekte für schwach und spröde, aber wir haben große Fortschritte bei der Haltbarkeit dieser Modelle gemacht.

Wir können ein starkes 3D-Drucker-Filament herstellen, das sehr rauen Bedingungen standhält. Das brachte mich zu der Frage, was das stärkste 3D-Drucker-Filament ist, das man kaufen kann.

Das stärkste 3D-Drucker-Filament, das Sie kaufen können, ist Polycarbonat-Filament. Seine mechanische Struktur ist anders als bei vielen anderen, bei denen Festigkeitstests die hervorragende Elastizität und Stärke dieses Filaments gezeigt haben. Polycarbonat wird häufig für den Maschinenbau verwendet und hat einen PSI-Wert von 9.800 im Vergleich zu 7.250 bei PLA.

Ich werde einige interessante Details über die Festigkeit von 3D-Drucker-Filamenten beschreiben und Ihnen eine Liste der 5 stärksten 3D-Drucker-Filamente sowie weitere Informationen geben.

Was ist das stärkste 3D-Drucker-Filament?

Polycarbonat (PC) ist das stärkste Filament unter allen bekannten Druckmaterialien auf dem Markt. Es wird für kugelsicheres Glas, Schutzkleidung, Telefon &, Computergehäuse, Tauchermasken und vieles mehr verwendet. Die Haltbarkeit und Steifigkeit von PC übertrifft andere Druckmaterialien bei weitem.

Die Glasübergangstemperatur von Polycarbonat-Filamenten ist viel höher als die der meisten anderen Kunststoff-Filamente, was bedeutet, dass sie eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen.

Einer der härtesten Konkurrenten ist ABS-Filament, aber Sie werden erstaunt sein zu erfahren, dass Polycarbonat-Filament 40°C mehr aushält als ABS, was es zu einem sehr starken Filament macht.

Selbst bei Raumtemperatur können dünne PC-Drucke gebogen werden, ohne dass es zu Rissen oder Verbiegungen kommt. Verschleißerscheinungen beeinträchtigen es nicht so sehr wie andere Materialien, was für viele 3D-Druckanwendungen von Vorteil ist.

PC hat eine erstaunliche Schlagzähigkeit, die höher ist als die von Glas und um ein Vielfaches höher als die von Acrylmaterialien. Neben seiner unglaublichen Festigkeit hat PC auch transparente und leichte Eigenschaften, die es zu einem ernsthaften Anwärter für 3D-Druckmaterialien machen.

Das Polycarbonat-Filament hat eine Zugfestigkeit von 9.800 PSI und kann Gewichte von bis zu 685 Pfund heben.

Abhängig von den verschiedenen Arten von 3D-Druckern und ihren Komponenten hat Polycarbonat-Filament eine Extrudiertemperatur von fast 260 °C und benötigt ein Heizbett von etwa 110 °C, um richtig zu drucken.

Rigid.Ink hat einen großartigen Artikel, der detailliert beschreibt, wie man mit Polycarbonat-Filament druckt.

All diese Statistiken sind weitaus besser und effizienter als alle anderen bisher getesteten Filamente. Kurz gesagt, Polycarbonat-Filamente sind die Könige der 3D-Druck-Filamente, wenn es um die Festigkeit geht.

Top 5 der stärksten 3D-Druck-Filamente

• Polycarbonat-Filament
• Kohlenstofffaser-Filamente
• PEEK-Filamente
• ABS-Filament
• Nylon-Filamente

Polycarbonat-Filament

Wenn es um die stärksten Filamente geht, wird Polycarbonat-Filament immer an der Spitze der Liste stehen, wie oben beschrieben. Viele erstaunliche Eigenschaften und Gründe tragen dazu bei, dass es über den anderen Filamenten schwebt, aber einige der am meisten geschätzten Eigenschaften von Polycarbonat-Filamenten sind:

• PLA verformt sich in der Regel schon bei einer geringen Temperatur von etwa 60 °C, aber Polycarbonat-Filament kann der Hitze bis zu erstaunlichen 135 °C widerstehen.
• Es ist langlebig, stoßfest und hoch bruchfest.
• Elektronisch ist es nicht leitend.
• Sie ist transparent und sehr flexibel.

Mit dem PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament von Amazon kann man nichts falsch machen. Ich hätte gedacht, dass es viel teurer ist, aber es ist gar nicht so schlecht! Es hat auch tolle Bewertungen, die man sich anschauen kann.

Ein Anwender hat tatsächlich getestet, wie viel Kohlefaser im PRILINE Kohlefaser-Polycarbonat-Filament enthalten ist, und er schätzt, dass das Verhältnis zwischen Kohlefaser und Kunststoff etwa 5-10% beträgt.

Sie können dies bequem auf einem Ender 3 drucken, aber ein Ganzmetall-Hotend wird empfohlen (ist aber nicht erforderlich).

Kohlenstofffaser-Filament

Kohlenstofffasern sind dünne Fasern, die Kohlenstoffatome enthalten, die in einer kristallinen Struktur vorliegen, die für eine hohe Festigkeit sorgt, was sie zu einer idealen Wahl für Branchen wie die Automobilindustrie macht.

Markforged gibt an, dass ihr Kohlefaserfilament das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist. In einem Dreipunkt-Biegetest zeigte sich, dass es 8-mal stärker als ABS und 20 % stärker als die Streckgrenze von Aluminium ist.

Die Kohlefaser hat eine Biegefestigkeit von 540 MPA, die sechsmal höher ist als die des Onyx-Filaments auf Nylonbasis, und ist außerdem 16-mal steifer als das Onyx-Filament.

Sie können 2KG Kohlefaser-PETG für rund $170 von 3DFilaPrint kaufen, was für 3D-Druckermaterial sehr teuer ist, aber ein guter Preis für hochwertiges Filament.

Sie ist leicht und hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen chemischen Abbau und Korrosion. Kohlefaser hat eine bessere Dimensionsstabilität aufgrund ihrer Stärke, die dazu beiträgt, das Risiko von Kollisionen oder Schrumpfung zu verringern.

Die Steifigkeit von Kohlenstofffasern macht sie zu einem Top-Anwärter für die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie.

PEEK-Filament

PEEK-Filament ist eines der zuverlässigsten und vertrauenswürdigsten Materialien in der riesigen 3D-Druckindustrie. PEEK steht für seine Zusammensetzung, nämlich Polyetheretherketon, ein teilkristalliner Thermoplast.

Es ist bekannt für seine ausgezeichnete Festigkeit und hohe chemische Beständigkeit. Bei seiner Herstellung wird ein Verfahren angewandt, das als Phasenpolymerisation bei sehr hohen Temperaturen bekannt ist.

Dieses Verfahren macht das Filament sehr widerstandsfähig gegen organischen, biologischen und chemischen Abbau in jeder Art von Umgebung und ermöglicht eine Betriebstemperatur von 250 °C.

Da PEEK-Filamente die Feuchtigkeitsaufnahme verringern und den Sterilisationsprozess erleichtern, werden PEEK-Filamente für 3D-Drucker in der Medizin und in der Industrie immer häufiger eingesetzt.

Es wird ziemlich teuer, also bedenken Sie das!

ABS-Filament

ABS steht auf der Liste der stärksten Filamente, weil es ein harter thermoplastischer Kunststoff ist, der Stößen gut widerstehen kann.

Dieses Filament wird in vielen Druckverfahren eingesetzt, z. B. für technische Zwecke, technische Drucke usw. Es ist eines der kosteneffektivsten im Vergleich zu anderen wichtigen Faserfilamenttypen.

Diese Tatsache macht dieses Filament ideal für Anwender, die an ein bestimmtes Budget gebunden sind, aber dennoch ein hochwertiges, starkes Filament für den 3D-Druck haben möchten.

ABS ist die perfekte Wahl, wenn Sie Dinge drucken wollen, die eine hohe Funktionalität aufweisen. Da dieses Filament hitze- und wasserbeständig ist, bietet es dem Benutzer eine glatte und attraktive Oberfläche für das Produkt.

Außerdem können Sie das Material leicht bearbeiten, sei es durch Schleifen, Glätten mit Aceton oder Streichen.

Nylon-Filament

Nylon ist ein ausgezeichnetes und starkes Material, das in den meisten 3D-Druckern verwendet wird. Es hat eine erstaunliche Zugfestigkeit von fast 7.000 PSI, was mehr ist als die meisten anderen 3D-Filamente.

Dieses Filament ist hochgradig chemikalien- und hitzebeständig, was es zu einer der idealen Optionen für den Einsatz in der Industrie und in großen Organisationen macht.

Es ist stark, kommt aber nach ABS, obwohl die Nylonindustrie Verbesserungen durch die Verwendung von Mischungen von Glasfaserpartikeln und sogar Kohlefasern anstrebt.

Diese Zusätze können die Nylonfäden stärker und widerstandsfähiger machen.

NylonX von MatterHackers ist ein perfektes Beispiel für dieses Kompositmaterial für erstaunliche 3D-gedruckte Festigkeit. Das Video unten zeigt eine großartige Visualisierung dieses Materials.

TPU-Filament

Obwohl es sich bei TPU um ein flexibles Filament handelt, verfügt es über erhebliche Stärken in Bezug auf Schlagfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Chemikalien- und Abriebfestigkeit sowie Stoßdämpfung und Haltbarkeit.

Wie im obigen Video mit dem Titel "The Ultimate Filament Strength Showdown" zu sehen ist, zeigte es eine erstaunliche Materialstärke und Flexibilität: Das Ninjaflex Semi-Flex hielt einer Zugkraft von 250N stand, bevor es riss, was im Vergleich zu Gizmodork's PETG eine Kraft von 173N ergab.

Welches Filament ist stabiler: ABS oder PLA?

Vergleicht man die Festigkeit von ABS und PLA, so ist die Zugfestigkeit von PLA (7.250 PSI) größer als die von ABS (4.700 PSI), aber Festigkeit hat viele Gesichter.

ABS hat eine flexiblere Festigkeit, da PLA spröde ist und nicht so viel nachgibt. Wenn Sie erwarten, dass sich Ihr 3D-Druckerteil verbiegt oder verdreht, sollten Sie eher ABS als PLA verwenden.

Die allseits bekannten Legos sind aus ABS, und die Dinger sind unzerstörbar!

In heißeren Umgebungen hält PLA seine strukturelle Stärke nicht sehr gut, wenn also Hitze in Ihrer Gegend ein Faktor ist, hält ABS besser. Beide sind auf ihre Weise stark, aber es gibt noch eine weitere Option.

Wenn Sie ein Filament suchen, das in der Mitte zwischen den beiden liegt, sollten Sie sich für PETG entscheiden, das sich wie PLA leicht drucken lässt, aber eine etwas geringere Festigkeit als ABS aufweist.

PETG hat eine natürlichere Biegung als PLA und sollte länger seine Form behalten.

PETG kann auch höheren Temperaturen standhalten als PLA, aber Sie sollten sicherstellen, dass Ihr 3D-Drucker über die entsprechenden Fähigkeiten verfügt, um die für den Druck erforderlichen Temperaturen zu erreichen.

Was ist das stärkste 3D-Drucker-Harz?

Accura CeraMax gilt als der Anbieter des stärksten 3D-Druckerharzes und garantiert volle Temperaturbeständigkeit sowie höchste Festigkeit bei Hitze- und Wasserbeständigkeit.

Es kann effizient eingesetzt werden, um perfekte Verbundwerkstoffe wie Prototypen, keramikähnliche Bauteile, Vorrichtungen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Baugruppen zu drucken.

Was ist das steifste 3D-Druckmaterial?

PLA-Filament ist auch als Polymilchsäure bekannt und ist eines der am häufigsten verwendeten Filamente in 3D-Druckern.

Es gilt als Standard-Filamentmaterial, das weit verbreitet ist, weil es bei sehr niedrigen Temperaturen deutlich druckbar ist, ohne dass ein stark beheiztes Bett erforderlich ist.

Es ist das steifste 3D-Druckmaterial und eignet sich ideal für Anfänger, da es den 3D-Druck einfach macht, sehr preiswert ist und Teile für eine Vielzahl von Zwecken herstellt.

PLA ist nicht nur das steifste 3D-Druckmaterial, sondern auch das umweltfreundlichste, das in 3D-Druckern verwendet werden kann. Eine erstaunliche Eigenschaft ist, dass PLA beim Drucken einen angenehmen Geruch verströmt.

Was ist das schwächste 3D-Druck-Filament?

Wie bereits erwähnt, gelten einfache Nylon- oder einige PLA-Filamente als die schwächsten 3D-Druckfilamente in der 3D-Industrie. Diese Tatsache gilt nur für frühere oder alte Versionen der Nylon-Filamente.

Allerdings kommen die neuen Updates wie gefüllte Nylonfilamente mit Onyx oder Nylon-Kohlefaserfilamente in die Liste der stärksten Filamente für die 3D-Drucker.