In dieser Übersicht erfährst du kurz und knackig, welche Materialien bei uns in der Produktion eingesetzt werden.
3D Druck lässt sich in zwei Arten aufteilen:
– Fused Depostition Modelling (FDM) — ein thermisches Verfahren zum Verschmelzen von festen Kunststoffen auf Rollen
– Stereolithografie (SL oder auch SLA genannt) — Mittels Laser ausgehärtete flüssige Kunstharze aus speziellen Flaschen.
Polylactide (PLA)
Polylactide sind sozusagen der Standard unter den festen Kunststoffen im 3D Druck. Diese werden bei 190-215°C verarbeitet und haben keinen hohen Anspruch an Drucker, die Umgebung oder gar den Bediener. Sie sind in einer sehr breiten Palette an Farben verfügbar. Nach DIN 13432 sind diese „Polymilchsäuren“ innerhalb von 90 Tagen in einer industriellen Kompostieranlage zu 90 Prozent zersetzt.
Bei GEEplast kommt PLA sehr häufig vor. Es gibt unterschiedliche Spezialisierungen wie PLA+ oder Highspeed PLA zum Beispiel. Je nach Zweck kommen diese hier ebenfalls zum Einsatz.
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
Ein Standard in der Industrie: Gehäuse, Lego oder auch Playmobil können hieraus sein. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass ABS dann zum Einsatz kommt, wenn eine höhere Schlagfestigkeit erforderlich ist. Die Verarbeitung erfolgt im 3D Druck bei ca. 235-245°C. Bei sortenreiner Trennung kann ABS tatsächlich wieder eingeschmolzen und wiederverwertet werden. ABS setzt meistens einen geschlossenen Bauraum des Druckers voraus, um während der Fertigung ohne Luftzug und größere Temperatur-Schwankungen zu laufen. Auf offenen Druckern kann sich das Werkstück durchaus bei der Produktion lösen und verrutschen.
Auch bei GEEplast kommt ABS dann vor, wenn es um die Schlagfestigkeit von Bauteilen oder Baugruppen geht: Zum Beispiel sind die Hauptrahmen unserer Werksloks oder auch die Tafeln und Barken der Formsignale aus ABS.
Polyethylenterephthalat glykolmodifiziert (PET)
Die für den Handel bestimmten Kunststoff-Flaschen sind in der Regel aus PET. Dieses Material isst für den 3D Druck jedoch ungeeignet, da der erhitzte Rohstoff sehr dickflüssig ist. Für die Verarbeitung in industriellen (Streck-) Blasmaschinen wie zum Beispiel die Blowmax von KHS ist diese „Viskosität“ kein Problem. Für den 3D Druck wurde PET mit Glykol dahingehend modifiziert, dass es zum einen flüssiger ist und die 3D Drucker eine akzeptable Arbeitsgeschwindigkeit erreichen können. Zum anderen sorgt diese Modifizierung dafür, dass auch bei größerer Materialstärke von einigen Millimetern immer noch eine gewisse Transparenz erhalten bleibt. Wobei es allerdings auch nicht-transparentes PETG gibt. Die Verarbeitungstemperatur liegt um die 230°C. PETG druckt sich in geschlossenen Druckern einfacher und besser als offen.
Wir setzen PET hauptsächlich bei unseren Schotterhilfen ein. Hier nutzen wir die sehr glatten Oberflächen aus, um ein optimales Nachrutschen des Schotters zu erreichen. Auch bei Dachelementen wie an Bahnhöfen oder Bushaltestellen etc. setzen wir PET ein.
Thermoplastisches Polyurethan (TPU)
Weich, flexibel und sehr lange haltbar ist dieser Hochleistungs-Werkstoff. Man könnte es vereinfach als Gummi bezeichnen, was dem aber nicht so ganz gerecht wird. Bei Konsumprodukten kommen diese Kunststoffe zum Beispiel als Turnschuh in den Handel. Sie sind sowohl elastisch als auch haltbar. Bei 210- 235°C werden diese Materialien in einem geschlossenem Drucker mit geöffneter Haube am besten verarbeitet. Zu große Stauwärme wie bei ABS mag das Material nicht, kompletten Durchzug wie bei PLA aber ebenfalls nicht. Es gibt verschiedene Sorten – Härtegrade – die sich in Kennzahlen wie A90 oder auch A95 darstellen. Wobei A95 schon recht fest ist und A90 bereits deutlich weicher.
TPU kommt bei uns als Bürgersteig, Bushaltestellen und bei einigen Bahnsteigen zum Einsatz: Immer dann, wenn diese Elemente durch Kurven verlegt werden müssen.
Polycarbonat (PC+)
Schlagfest, steif und hart: Das ist Polycarbonat. Die Formbeständigkeit macht es in der Industrie zu einem Rohstoff für anspruchsvolle Anwendungen. Schwer entflammbar, Formbestädigkeit weit hinter dem Siedepunkt von Wasser und elektrisch isolierend. PC+ ist im 3D Druck in der Regel eingefärbt und in einer eher überschaubaren Farbauswahl verfügbar. Temperaturen von bis zu 260°C haben bereits einen höheren Anspruch an das verwendete Gerät, welches dazu komplett geschlossen sein muss. Das Gerät muss also erst einmal überhaupt dazu im Stande sein, diese Temperaturen auszuhalten.
Bei GEEplast kommt PC+ nur bei unseren Strukturrollen in drei Größen zum Einsatz. Hier machen wir uns zu Nutze, dass das zu bearbeitende Material leicht von und aus der feinen Struktur wieder zu entfernen sein muss. Dies würde mit PLA und anderen Materialien nicht funktionieren.
Photopolymere (Kunstharze, auch „Resin“)
Im 3D Druck mit Stereolithografie kommen nur Resins zum Einsatz. Das Material ist nach der Verarbeitung zu einem Modell eher spröde, womit es nicht als belastbares Teil gesehen werden darf. Industriell kommt dieses Verfahren vor allem bei Prototypen zum Einsatz. Im Gegensatz zum FDM Verfahren sind hier deutlich höhere Detailgrade möglich, da die Genauigkeit bzw. Dicke einer einzelnen Schicht um Faktor zehn höher ist. Es stehen unterschiedliche Farben zur Verfügung, wobei die Palette überschaubar ist. Ebenfalls stehen unterschiedliche Typen Resin am Markt bereit. Neben dem Standard gibt es noch diese mit spezialisierten Eigenschaften wie denen bei ABS oder TPU genannten. Diesen wird sich aber lediglich angenähert, eine vollständige Nachahmung wird nicht erreicht.
SLA Druck bedingt eine Reihe von nachgelagerten Produktionsschritten, wie zum Beispiel das Spülen mit Isopropanol oder Wasser, der abschließenden Aushärtung und eventuell eine Lackierung im Anschluss. Die Rückstände aus dem Spülprozess sind giftig und haben nichts im Abwasser zu suchen. Diese gehören zur fachgerechten Entsorgung wie auf Wertstoffhöfen.
Alles, was mehr oder weniger feine Strukturen erfordert, wird bei GEEplast aus Resin gefertigt. Unter andere sind dies sämtliche feineren Oberleitungsmasten, Signale oder auch die komplette Flotte unserer Hubzwerge.
Tel. Support: +49-4191-7653030
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