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Ultimaker Community of 3D Printing Experts
Teddy

ABS Ersatz: PLA-HT, Algix-3D Dura, PLA 90 oder ganz was anderes ?

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Ich bin seit kurzem Besitzer eines Ultimaker 2+ und habe mit PLA-HT Ersatzteile für meinen Geschirrspüler und einen Spulenhalter gedruckt. Die Kinder haben sich einige Spielzeuge für Haus und Garten ausgedruckt. Grundsätzlich soll PLA aber nicht besonders langzeitstabil sein und die Schichtenhaftung ist auch recht schwach (bei 0,1 mm) . Da ich mit Multec als Lieferant (OTIF und Kunden-Support) unzufrieden bin suche ich eine brauchbare Alternative. Für PLA 90 ist das Datenblatt leider noch nicht fertig und Dura konnte ich noch nirgends finden. Hat jemand eine Empfehlung für ein ungiftiges, einigermaßen Temperatur, UV und witterungsbeständiges Material mit guter mechanischer Stabilität ? evtl. PP ?

Gruesse Teddy

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Mir wurde das hier empfohlen

 

twoBEars hat sich zum Ziel gesetzt, Kunststoffe auf Basis von Biopolymeren für den 3D-Druck und auch für die Industrie zur Verfügung zu stellen.

20160502_155754.thumb.jpg.4ef7d44ebb9fadacaf00dfbc32452720.jpg

BIOFILA PLATEC = ist bis 115C hitzebeständig, lässt sich super Drucken, man sieht die

einzelnen Layer auch nicht mehr so stark

BIOFILA SILK = soll eine gute Optik haben, bin noch nicht dazu gekommen es selber zu Drucken

20160502_155754.thumb.jpg.4ef7d44ebb9fadacaf00dfbc32452720.jpg

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Hi gr5.

Proto Pasta ist aber auch sehr spärlich mit handfesten informationen.  Die 120 °C sind die Formbeständigkeitstemperatur (HDT) unter Dreipunktbiegung die sie bisher auch nur nach vorheriger Wärmehärtung im Ofen erreichen konnten !  Wer macht das schon ?

Es sollte doch kein Problem sein einen Prüfkörper zu drucken oder das Filament in die (beheizte) Instron oder Zwick zu spannen und andere Materialdaten nach gängigen Normen zu ermitteln ?

Leider kann man PLA auch nicht so einfach Kleben oder mit akzeptablen Lösemitteln Dampfglätten (Acetonitril wäre dabei noch das harmloseste, nicht Krebs erregende)

Multec PLA HT hat ca. 39 MPa Tensile (DIN EN ISO 527) bei 1,3 % Elongation und einen hohen E-Modul von 3800 MPA eine Shore Härte (Nadel 30° Winkel kugelförmige Spitze Radius 0,1 Millimetern Gewicht 5 kg für 15 s, Skala von 0-100) von 77 und einen Vikat B (mit 50 N)  von immerhin 86°C also besser als die meisten ABS Sorten ?! Charpy Impact Toughness/ Kerbschlagzähigkeit ist auch bei 23 kJ/m² und es gilt zudem als lebensmittelecht, "absolut gesundheitsunbedenklich" und bioabbaubar (DIN 13432). Leider ist der Schrumpf nicht angegeben. Die "Hitzebeständigkeit" wird zwar nur mit 90°C beziffert was aber im Gegensatz zur HDT wohl eher die aufgerundete  Vikat-Wärmeerweichungstemperatur ist ? Temperatur bei Dauerbeanspruchung dürfte entsprechend bei 70°C liegen und bisher halten die Spülkorb-Rollenhalter den Geschirrspüler bei dieser Nenntemperatur unter Last auch gut aus...

Ich habe nochmal gesucht und DURA liegt ohne Angabe der Testnorm nur bei 29 MPa Streckspannung, hat dabei schon > 23 % Dehnung und nur 2754 MPa Zugmodul. Algix geben zwar auch "120°C" an, aber eben als HDT Erweichungstemperatur bei der sich das Material von selbst verformt und das auch hier nur wenn es vorher im Ofen wärmegehärtet (annealed) wurde !!!  Dafür geben sie VOC's an und immerhin 1 volatile with toxicity concerns!!! Food grade ist nur auf Anfrage erhältlich.

Extrudr Greentec gibt 44 MPa Zugsteifigkeit an bei 5,3 % Dehnung. Impact liegt bei 217,7 kJ/m² weil es nur der Izod impact und nicht Charpy V-notch ist und das Filament hat auch nur 2600 MPa E-Modul. Der Vikat A (bei nur 10 N Last !) liegt bei 115 °C....

Auch wenn die Vergleichbarkeit nicht so toll ist, scheint das PLA HT hier noch am ehrlichsten dokumentiert zu sein und vermutlich sogar die besseren Werte aufzuweisen ?

 

Bin gespannt aufs Orbi TechPLA 90 Datenblatt was bald fertig sein soll. Die schreiben PLA90 ist bis ca. 100°C temperaturbeständig, was immer das heißt ;-)

Schade, daß meine Erfahrungen mit den Multec-Leuten nicht so glücklich sind sonst bräuchte ich erstmal nicht weitersuchen.....

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Hallo @Teddy,

scheinbar kennst du dich da ganz gut aus, leider ist das für mich ein weinig unübersichtlich. Kannst du das vielleicht übersichtlicher machen (vielleicht mit Tabelle oder so), wenn es dir nichts ausmacht, wäre ich dir sehr dankbar.

Habe vor kurzen auch ein paar Datenblätter miteinander verglichen, leider haben nicht mal alle Hersteller Datenblätter. Das ein zigste was ich rauslesen konnte war die Glas Übergangs Temperatur (Erweichungstemperatur), was allerdings das andere angeht bin ich ausgestiegen.

Kannst du auch die colorfabb Materialen mit aufnehmen

Gruß Gerd

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Hallo Gerd, ich bin auch Anfänger in diesem Gebiet. Die Datenblätter nochmal in einer Tabelle gegenüberzustellen wäre reine Fleißarbeit die ich mir gerne sparen würde.

Die wesentlichen Daten habe ich oben schon verglichen soweit sie verfügbar waren....

Wie gesagt der Aufwand macht wenig Sinn wenn die Werte nach verschiedenen Testmethoden erhoben werden und man nicht weiß worauf man Wert legt ?!

Übersichten zu den allgemeinen Filamentmaterial Eigenschaften gibt es zahlreich z.B.

https://3druck.com/3d-druckmaterialien/colorfabb-stellt-neues-filament-vor-ngen-4939769/

(Ngen, PLA, ABS, PETG) oder

https://all3dp.com/best-3d-printer-filament-types-pla-abs-pet-exotic-wood-metal/ (15 verschiedene Materialien)

oder

https://www.multec.de/Musterpaket-hitzebestaendiges-PLA-HT-Multec-Filament (PLA, PLA HT, ABS)

(Multec testet an extrudierten 4 mm Platten.)

Mein Sohn hat 2 kg Multec  PLA-HT gekauft weils zunächst gesundheitlich unbedenklich und lebensmittelecht ist (die 3D Drucke darau nicht notwendigerweise  !). Im Gegensatz zu anderen Materialien gibt es beim Druck keine giftigen Dämpfe (ABS-> Styrol) und kaum Geruch. Es hat zudem eine hohe Kerbschlagzähigkeit und Vicat Temperatur.

Die Streckspannung bei der das Material reißt ist aber mit 39 MPa niedriger als beim normalen PLA mit 73 MPa und es ist erstmal nur in natur/Weiß verfügbar (ein mattes blau und rot sollen in KW20 folgen)

Außerdem ist die First Layer Haftung etwas schwieriger als beim PLA. Ob damit auch die Lagenhaftung der einzelnen Schichten schlechter ist weiß ich nicht.

PLA ist biologisch abbaubar und laut Internetberichten zerfällt es selbst im dunklen Keller nach ein paar Jahren.

Nun suche ich nach einem Material mit guten mechanischen Eigenschaften  was neben höheren Temperaturen auch Bewitterung gut übersteht. Vermutlich wirds dann wegen der Additive nicht mehr so gesundheitsfreundlich oder es läßt sich wie PP/PE erst recht nicht kleben....

P.S.:

Das Colorfabb PLA Datenblatt sagt es ist Bio-Flex Filament von FKUR Kunstoff GmbH aus Willich die wiederum sagen: "Für die Herstellung von BIO-FLEX® wird PLA der Firma NatureWorks eingesetzt."

Colorfabb geben aber für das "Versuchsmaterial V 135001" keine Vicat oder HDT Werte an.....

Gruesse Teddy

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Hi Foehnstrum, wie geschrieben, scheinen PlaTec und GreenTec identisch zu sein.

Extrudr Greentec gibt 44 MPa Zugsteifigkeit an bei 5,3 % Dehnung. Impact liegt bei 217,7 kJ/m² weil es nur der Izod impact und nicht Charpy V-notch ist und das Filament hat auch nur 2600 MPa E-Modul. Der Vikat A (bei nur 10 N Last !) liegt bei 115 °C....PlaTec: Charpy ISO 179/1eA wird mit 19,3 kJ/m² angegeben und der Izod 1eU mit 217,7 kJ/m². Die 115 °C sind wieder der VST A (diesmal bei 50 K/h Aufheizgeschwindigkeit statt 120K).

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Hi Foehnstrum, wie geschrieben, scheinen PlaTec und GreenTec identisch zu sein.

Extrudr Greentec gibt 44 MPa Zugsteifigkeit an bei 5,3 % Dehnung. Impact liegt bei 217,7 kJ/m² weil es nur der Izod impact und nicht Charpy V-notch ist und das Filament hat auch nur 2600 MPa E-Modul. Der Vikat A (bei nur 10 N Last !) liegt bei 115 °C....PlaTec: Charpy ISO 179/1eA wird mit 19,3 kJ/m² angegeben und der Izod 1eU mit 217,7 kJ/m². Die 115 °C sind wieder der VST A (diesmal bei 50 K/h Aufheizgeschwindigkeit statt 120K).

 

Hi Teddy,

entschuldige, irgendwie habe ich die Gleichung Gerd = PlaTec = GreenTec vorher übersehen.

Subjektiv bevorzuge ich PlaTec gegenüber PLA-HT. Druckt sich einfacher und ist deutlich weniger "wächsern", wie auch immer sich das in den Kennwerten manifestieren mag.

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Danke Teddy für die links.

 

Fleißarbeit die ich mir gerne sparen würde.

Hast recht das kannst du dir ersparen, mich würde nur interessieren welches das Stabilste Material ist. Ngen; colorfabb XT; colorfabb HT; BIOFILA PLATEC; polymaker Max/Plus usw. oder eins wo ich noch nicht kenne? Lässt sich das anhand deiner Zahlen festlegen.

Oder gibt es vielleicht schon eine Rangliste von Filamente.

 

Nun suche ich nach einem Material mit guten mechanischen Eigenschaften  was neben höheren Temperaturen auch Bewitterung gut übersteht. Vermutlich wirds dann wegen der Additive nicht mehr so gesundheitsfreundlich oder es läßt sich wie PP/PE erst recht nicht kleben....

Aus eigener Einsatz, kann ich sagen das BIOFILA PLATEC Hitze standhält.

Habe das Material für mein FanShroud im Einsatz. 6 Std. bei 255C und nur eine Stelle hat sich leicht verfärbt, kein Verzug. Nach den 6Std. druck habe ich es mit Hitzeschutz Tape ausgekleidet immer noch kein verziehen.

Ultimaker ABS und XT haben bei 255C versagt.

Was noch interessant wäre das polymaker Filament das soll auch bis 110C standhalten.

Hallo @foehnsturm,

 

Subjektiv bevorzuge ich PlaTec gegenüber PLA-HT. Druckt sich einfacher und ist deutlich weniger "wächsern", wie auch immer sich das in den Kennwerten manifestieren mag.

Ich drucke das PlaTec erst seit 1 Woche lässt sich suber drucken. Was meinst du mit „wächsern“. Konnte ich mir nichts drunter vorstellen.

Gruß Gerd

Edited by Guest

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Hallo Gerd,  stabil muß man leider näher definieren.  Will ich etwas sehr steifes haben was sich nicht verbiegt, dafür aber ggf. spröde ist wie Glas oder etwas was sehr zäh ist wie Stahl oder etwas was reißfestes wie Carbonfasern (die beim Stauchen kaputt gehen) ? Manchmal sollte es etwas biegsam und flexibel sein und vor allem nicht spontan spröde brechen und scharfe Splitter erzeugen. Dann nimmt man schlagzähes Material. Dabei gehen einige Materialien in ihren Ausgangszustand zurück, andere dehnen sich dauerhaft.  Dann stellt sich die Frage unter welchen Bedingungen (Frost bzw. Hitze ?) soll das Material dauerhaft sein ? Manche Materialien "fließen" unter Last oder werden unter UV Licht oder Lösungsmitteln (Polycarbonat) spröde oder mögen keine Bedingungen im Inneren eines Geschirrspülers. Wenig Schrumpf und eine gute Verschweißbarkeit sollte es auch haben und einen Melt Flow Index der die Extrusion erlaubt ohne, daß der Feeder durchdreht. Dann natürlich eine Erweichungstemperatur die der Extruder hergibt und Kosten die man tragen kann  (also scheidet PEEK im Allgemeinen aus ;-) PlaTec kostet z.B. 83 € pro Kilo, dafür bekomme ich schon 2 kg PLA-HT! Will man das Material kleben , lackieren, schnitzen, sägen oder z.B. schleifen ? Soll es transparent (translucent) sein, bunt oder weißlich ?  Wenn der Extruder im Haus steht sollten wenig giftige Dämpfe (VOC ) entstehen und falls man das Material öfter in die Hand nimmt scheiden auch bestimmte Additive aus. Brennbarkeit ist oft auch ein wichtiges Kriterium. Die 3D Filament  PLA's sind oftmals Michungen mit Polyhxdroxyfettsäuren wie Dim3nsioneer schreibt oder eben mit mineralischen Füllstoffen optimiert. Für die Herstellung von Hochtemperatur PLA's haben die Taiwanesen (ITIR) erst 2014 rausgefunden wie man die Kristallisationsrate im Polymer - mit angeblich ungiftigen Kristallkeimbildner (z.B.  Nissan EcopromoteTM) - erhöht. Ob man also PET, PETG, PLA blends, Nylon oder ABS mit und ohne Faserverstärkung oder Füllstoffen als "stabiles" Material einsetzt kommt wohl auf die Verfügbarkeit für 3D Druck, die Anwendung und ggf. den Preis an.   Deshalb ja meine Frage nach erprobten Alternativen zum PLA-HT....

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Google und Wikipedia machens möglich  ;-)))

 

Da muss aber schon ein wenig Vorkenntnis vorliegen. :) Weil mir sagen die Datenblätter fasst nichts.

 

stabil muß man leider näher definieren

nicht gleich wegplatzen „etwas biegsam“, bei normalen Temperaturen 20C-40C.

Habe dieses Material gekauft und schon in Verwendung.

Für höhere Temperaturen habe ich glaube das BIOFILA PLATEC gefunden, über 70C

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Hallo Gerd, das XT Filament basiert auf Eastman USA Amphora CoPolyester (wie Taulmann n-vent) und ist nach ASTM Methoden spezifiziert was den direkten Vergleich erschwert (man müßte in den Normen nach Referenzen oder Vergleichsmessungen suchen..). Die Weiterverarbeiter sollen/dürfen/können aber nicht sagen was es für eine Polymermischung ist http://www.eastman.com/Literature_Center/S/SPMBS1527.pdf S.6 "Do not imply the material composition...." ColorFabb ist ja nur die Handelsmarke von Helian Niederlande die seit 2104 mit Eastman kooperieren und vermutlich das Eastman Tritan Material (proprietary Co-Polyester) optimieren oder zum Filament extrudieren ? Tritant wurde als BPA freier Kunststoff für Lebensmittelkontakt vermarktet ist aber wegen fehlender Toxikologie Daten und Angaben zur Zusammensetzung immer noch umstritten. Mehr finde ich im Moment auch nicht dazu. Wie gesagt, das PlaTec ist ziemlich teuer. Ich würde ggf. mal ein Musterpaket PLA HT bei Multec kaufen und ausprobieren ob es genauso gut oder sogar besser funktioniert...Gruesse Teddy

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Hallo Gerd,

das Multec PLA-HT hat einen Durchmesser von 2,8 bis 2,85 mm.

Ich hatte mit der Haftung auf der Dauerdruckplatte große Probleme.

Auf Glasplatte + Haarspray hat es dann iwann funktioniert, glaube so bei 85 - 90°C Betttemp. Das Gesamtdruckbild hat mir besser gefallen als von normalen PLA (Ultimaker und Multec). Zur Temperaturbeständigkeit kann ich wenig sagen, außer dass es einige Monate in der Spülmaschine ausgehalten hat.

Grüße

Chris

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Mit meinem ersten Multec PLA-HT Muster Filament habe ich auch problemlos mehrere Geschirrspüler Ersatzteile mit Standard Ultimaker 2+ PLA Einstellungen (auf nackte Glasscheibe 60°C mit Prittstift) gedruckt und dann bekam ich plötzlich beim 5ten Teil keine First Layer Haftung mehr!? Beim Frame rund ums Bauteil löste sich nach dem 8-10 Umlauf die Lage in der Mitte -wo gerade extrudiert wurde- und wellte sich auf, bis die Haftung ganz zurück ging und das bei mehreren Versuchen. Ich habe dann gereinigt, neuen Klebestift genommen, 3M 2090 Blue Tape genommen, mit Spiritus abgerieben, angerauht, Haarspray aufgetragen, das Blue Tape nochmal erneuert, das Druckbett neu eingestellt, die Drucktemperatur auf 220 °C erhöht, die Druckbetttemperatur auf 70°, Abkühlen lassen und am nächsten Tag neu gestartet...Nichts hat geholfen. Leider auch die Anfrage bei Multec nicht obwohl ich alle Details geschildert und Fotos mitgeschickt hatte ( am Material kann es nicht liegen also "verwenden Sie Blue Tape, erhöhen Sie die Extrusionstemperatur") Toller Rat nachdem auf den Fotos das BlueTape zu sehen war und ich die höhere Temperatur angegeben hatte. ;-( Obs am Wetter lag ???

Mein Sohn hat trotzdem 2 kg PLA-HT gekauft und wir drucken es seither auf Blue Tape bei 220°C, 70 °C völlig problemlos (im Gegenteil bekommt man größere Sachen wie thing:1389413 Murmelbahn kaum vom Druckbett runter...)! Das Blue Tape ersetze ich nur wenns beim Bauteil Entfernen kaputt geht....

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