Druckdicke vs. Hitzebeständigkeit

Auswirkung der Druckdicke auf die Hitzebeständigkeit

Beim 3D-Druck können Schichthöhe und Bauteildicke mehr beeinflussen als nur Festigkeit und Gewicht. Die Dicke eines Drucks spielt eine wichtige Rolle dabei, wie gut er seine Form bei Hitze behält, sei es im Einsatz oder während der Nachbearbeitung wie dem Anlassen. Die Wärmeformbeständigkeit (HDT) wird häufig beim Vergleich von Materialien diskutiert, doch auch Geometrie und Dichte des Drucks haben einen großen Einfluss auf die praktische Leistung.

Dünne Drucke und Hitzedeformation

Dünnwandige oder gering dicht gedruckte Teile neigen bei Hitze eher zum Verziehen und zur Deformation. Da die Struktur weniger Material hat, um innere Spannungen zu widerstehen, erweicht sie schneller und verliert leichter ihre Form. Das ist besonders bei der Nachbehandlung dünner Modelle beim Anlassen auffällig, da das Kunststoffmaterial entspannt, wenn innere Spannungen freigesetzt werden.

Aus diesem Grund sollten beim Umgang mit und beim Anlassen dünner Teile zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Zwei gängige Methoden sind Salz-Anlassen oder Sand-Anlassen, bei denen der Druck in feines Korn eingebettet wird, um ihn während der Erwärmung an Ort und Stelle zu halten. Ist der Druck flach, kann das Auflegen eines Gewichts obenauf helfen, ein Durchbiegen oder Kräuseln während des Prozesses zu verhindern. Diese Methoden verringern unerwünschte Verzerrungen und ermöglichen es, die Wärmebehandlung zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit zu nutzen, ohne die Maßhaltigkeit zu verlieren.

Dicke Drucke und Formstabilität

Dickere, dichtere Bauteile verhalten sich bei Hitze anders. Da sie ein größeres Volumen und mehr strukturelle Integrität besitzen, sind sie widerstandsfähiger gegen Erweichen und Verziehen während der Einwirkung. Ein schwerer, massiver Druck behält in der Regel seine Form, ohne beim Anlassen gestützt werden zu müssen. Zwar kann der Anlassprozess bei bestimmten Materialien durch Erhöhung der Kristallinität weiterhin die Hitzebeständigkeit verbessern, doch sind die Chancen für geometrische Deformationen deutlich geringer als bei dünnwandigen Drucken.

Jenseits der Wärmeformbeständigkeit

Die Hitzebeständigkeit eines gedruckten Objekts lässt sich nicht allein anhand der Materialbewertung bestimmen. Während die HDT nützliche Basisinformationen liefert, tragen Geometrie und Dicke dazu bei, wie sich das Objekt in der Praxis verhält. Ein dünnes Tablett und ein massiver Block aus demselben Filament können beim Erwärmen sehr unterschiedliche Verhaltensweisen zeigen. Das Verständnis dieser Zusammenhänge macht es möglich, die richtigen Druckeinstellungen, das Infill und die Nachbearbeitungsmethode zu wählen, um die gewünschte thermische Leistung zu erzielen.