Polymaker Polyflex - Schneeweiß

3D Drucken mit Flexiblen Filamenten Teil I

Es ist bereits ein paar Jahre her, seitdem sich flexible Filamente ihren Weg in die Welt des 3D Druck gebahnt haben und doch werfen Anwendung, als auch Verarbeitung immer wieder Fragen auf. „Was ist das richtige flexible Filament?“ und „Wie muss ich meinen Drucker auf die viel höhere Elastizität einstellen?“ sind ein paar der vielen Fragen, die wir oft per Mail oder Telefon gestellt bekommen. Und wir nehmen das keinem Übel, denn es stimmt: flexibles Filament hat die Möglichkeiten im 3D Druck Bereich immens erhöht! Allerdings gibt es bis heute kaum ausreichend Information, um all diese Fragen zufriedenstellend zu beantworten. Mit diesem Artikel möchten wir ein wenig Licht ins Dunkel bringen.

Wodurch zeichnet sich flexibles Filament allgemein aus?

Flexibles Filament ist ein thermoplastisches Elastomer (Kurz TPE). Interessant, doch was bedeutet das für alle nicht-Chemiker unter uns? Elastomere sind Kunststoffe, die sich unter verschiedenen Belastungen wie Zug oder Druck elastisch verformen und anschließend wieder in ihre ursprüngliche Form zurückfinden. Man könnte die Eigenschaften mit einem normalen Gummiband vergleichen. Doch warum druckt man dann nicht einfach Gummi? Gummi ist leider kein Thermoplast, was bedeutet, dass der Werkstoff nach seiner Aushärtung nicht mehr erhitzt und verformt werden kann. Und es ist genau diese Kombination aus Flexibilität und thermoplastischen Eigenschaften, die flexibles Filament extrem interessant für Anwendungen macht, die nicht starr und formfest bleiben sollen. (wie beispielsweise ein Sportschuh)

Wer die Wahl hat, hat die Qual…

Bevor man sich den einzelnen Qualitäten der unterschiedlichen Marken und Produkte zuwendet, muss man sich im Dschungel der flexiblen Filamente zurechtfinden, denn es gibt eine Menge Anbieter. Wer sich bei uns im Shop auskennt, weiß, dass wir FilaFlex von Recreus, Polyflex von Polymaker, BendLay und LayWood Flex von Kai Parthy anbieten –  doch es gibt noch viele mehr und aus Gründen der Objektivität möchten wir auch diese mit einbeziehen. Diese wären NinjaFlex mit dem gleichnamigen Filament, Oo-kumas TrueFlex und MadeSolid mit Ihrem FlexSolid Filament.

Generelle Unterschiede bei flexiblen Filamenten

Generell gibt es bei all den Marken und Produkten spürbare Unterschiede zwischen der wohl wichtigsten Eigenschaft: der Flexibilität. Wie misst man diese eher abstrakte Eigenschaft? Hierfür haben wir uns der sogenannten Shore-A-Härtemessung zugewandt, die für unseren Test am Besten geeignet war. Härte korreliert ziemlich exakt mit der Steifigkeit eines Werkstoffs, sprich je mehr Härte, desto steifer (=weniger flexibel) ist ein Werkstoff. Die Shore-A Skala reicht von Null bis Einhundert. Um das Ganze etwas plastischer zu gestalten, sind hier ausgewählte Beispiele nach ihrer Härte aufgelistet.

  • Gummiband: 25 von 100
  • Türdichtung: 55 von 100
  • Reifenprofil eines Autos: 70 von 100
  • Räder eines Inliners: 98 von 100

Zurück zum Filament: bei 100% InFill des 3D Drucks erhalten wir folgende Shore-Härten:

 

90 bis 93 für PolyFlex und FlexSolid (=“semiflexibel“)

74-85 für NinjaFlex, TrueFlex und FilaFlex (=“flexibel“)


Konkret bedeutet das: es gibt generelle Unterschiede in der Flexibilität der Produkte wobei NinjaFlex, TrueFlex und FilaFlex als sehr flexibel, PolyFlex und FlexSolid aufgrund der höheren Härte als weniger flexibel angesehen werden können. Dies heißt nun aber nicht, dass die drei flexibleren Filamente den anderen überlegen sein müssen. Es kommt wie so oft auf das Objekt an, das gedruckt werden soll. So sollte beispielsweise ein Haargummi weitaus flexibler sein als eine selbst ausgedruckte Schuhsohle: Fragen Sie sich am Anfang, welche Anwendung Sie drucken wollen und wie elastisch diese sein soll. Auf dieser Einschätzung basierend, wählen Sie das richtige flexible Filament.

Wann wähle ich flexibles oder semiflexibles Filament?

Natürlich wählt man eher selten 100% InFill als Einstellung. 3Dmatter hat hierfür eine sehr übersichtliche Graphik gestaltet, die Anhaltspunkte liefert mit wieviel Infill % welche Härte erreicht wird.

Verschiedene Härtewerte bei verschiedenen Infill % für flexibles Filament. Quelle: http://my3dmatter.com/wp-content/uploads/2015/11/hardnessinfill.png

Wenn Sie nun beispielsweise ein Objekt mit der Härte einer Schuhsohle drucken möchten, so kommt ein flexibles Filament mit etwa 90% Infill in Frage oder eben ein semiflexibles mit knappen 45% Infill. Achtung: Diese Werte beziehen sich nur auf die Flexibilität des Filaments. Die anderen mechanischen Eigenschaften müssen separat beachtet werden.

Wie schnell und einfach ist der Druck?

Eine gute Faustregel für 3D Druck mit flexiblem Filament lautet: Je flexibler das Filament, desto langsamer und schwieriger gestaltet sich der Druck. In der unten stehenden Tabelle ist dieser Zusammenhang mit Zahlen unterlegt. Für einen Anfänger empfiehlt sich daher zuerst ein Druck mit beispielsweise PolyFlex, das aus unserer Erfahrung heraus sehr einfach zu drucken ist und damit Frust erspart. Wer bereits erfahren ist oder eine besondere Herausforderung sucht, darf es gerne mal mit FilaFlex ausprobieren. Als äußerst flexibles Material ist es in erfahrenen Händen ein ausgezeichnetes Filament um höchste Flexibilität zu erreichen. Wer sich nicht sicher ist, wo er oder sie genau steht, sollte auf Teil II gespannt sein oder probiert einfach mal ein Sample um die Druckeigenschaften für sich selbst zu testen.

  • Produkt

  • FilaFlex von Recreus
  • NinjaFlex von NinjaFlex
  • TrueFlex von Oo-Kuma
  • FlexSolid von MadeSolid
  • PolyFlex von Polymaker
  • Shore-Härte 100% Infill

  • 74
  • 81
  • 85
  • 90
  • 93
  • Druckgeschwindigkeit

  • 30mm/s
  • 60mm/s
  • 65mm/s
  • 80mm/s
  • 80mm/s

 

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