Spröder Filament

Drucken mit Kohlefaser und anderen spröden Filamenten

Faserverstärkte Materialien wie kohlefaser- (CF) und glasfaser- (GF) Verbundwerkstoffe bieten ausgezeichnete Steifigkeit, Festigkeit und Maßstabilität, neigen auf der Spule jedoch dazu, brüchiger zu sein als Basispolymere. Diese Sprödigkeit erfordert bestimmte Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang und Drucken, um Filamentbrüche zu vermeiden und eine gleichmäßige Extrusion sicherzustellen.

Verständnis der Filamentsprödigkeit

Einige Materialien sind aufgrund ihrer Polymerzusammensetzung und des Faseranteils von Natur aus spröder als andere. Faserverstärkte Filamente wie Fiberon™ ASA-CF08 und PPS-CF10 sind auf der Spule besonders spröde und erfordern vorsichtigen Umgang. Andere Mischungen können besseres Flexibilitäts- und Vorschubverhalten zeigen. Die Sprödigkeit kann durch Lagerbedingungen, Herstellungsprozesse oder längere Zeit in vakuumversiegelter Verpackung, die das Polymer teilweise austrocknet, beeinflusst werden.

Tipps zur Vorbereitung spröder Filamente

Wenn Ihr Filament bricht oder Anzeichen von Sprödigkeit zeigt, gibt es einige Maßnahmen, die helfen können, die Leistung wiederherzustellen:

1. Trocknen Sie das Material vor dem Drucken. Verwenden Sie einen Filamenttrockner oder einen Ofen bei der empfohlenen Trocknungstemperatur für mehrere Stunden, um aufgenommenes Feuchtigkeits zu entfernen. Das Trocknen kann die Schichthaftung verbessern und Brüche reduzieren.

2. Entfernen Sie die äußeren 50 Gramm Filament wenn die Spule lange vakuumversiegelt war. Die äußere Wicklung kann durch langfristige Spannung oder Austrocknung spröder werden.

3. Wenn Sie eine Polymaker-Spule erhalten, die direkt aus der Verpackung zu spröde zum Gebrauch ist, kontaktieren Sie bitte [email protected] für Unterstützung.

Wahrung eines sauberen und schonenden Filamentwegs

Je spröder das Filament ist, desto weniger geeignet ist es für Mehrweg-Vorschubsysteme wie das AMS. Spröde Materialien sollten einen geraden und ungehinderten Weg zum Extruder haben und scharfe Biegungen oder Knicke vermeiden. Selbst kleine Verdrehungen können lokale Spannungen erzeugen und das Filament zum Brechen bringen. Es ist oft besser, direkt von der Spule ohne lange PTFE-Schläuche zuzufüttern, wenn möglich.

Das Entfernen der oberen Abdeckung bei bestimmten Druckern, wie dem Creality K1, kann auch dem PTFE-Schlauch mehr Bewegungsfreiheit geben und die Spannung auf dem Filament verringern. Für Bambu Lab Drucker, können Benutzer der PPA/PPS-Druckanleitung des Herstellers für zusätzliche Hinweise zum Umgang folgen: https://wiki.bambulab.com/en/h2/manual/PPA-PPS-printing-guide

Extruder-Design und Kompatibilität

Manche Extruder üben beim Vorschub mehr Drehmoment oder Filamentbiegung aus, was schnell zu Filamentbrüchen führen kann. Beim H2D-Druckersoll nur der linke Extruder verwendet werden, wenn mit spröden Filamenten gearbeitet wird. Der rechte Extruder übt mehr Belastung aus, was die Wahrscheinlichkeit von Bruch erhöht. Einige andere Extruder können ebenfalls Schwierigkeiten mit steifen, faserverstärkten Filamenten haben. Die Wahl eines Extruderdesigns, das Verdrehungen minimiert und konstante Spannung bietet, ist entscheidend für ein gleichmäßiges Drucken spröder Materialien.

Zusätzliche Druckempfehlungen

Beim Drucken mit CF- oder GF-gefüllten Filamenten:

• Verwenden Sie gehärtete Stahl- oder rubinbestückte Düsen um die abrasiven Fasern ohne übermäßigen Verschleiß zu bewältigen.

• Drucken Sie bei etwas höheren Temperaturen innerhalb des empfohlenen Bereichs, um den Fluss und die Schichthaftung zu verbessern.

• Reduzieren Sie die Druckgeschwindigkeit um 25–50% für eine gleichmäßigere Extrusion.

• Stellen Sie einen sanften Filamentvorschubwegsicher, vorzugsweise mit einem Direktantriebs-Extruder für bessere Kontrolle.

• Halten Sie Feuchtigkeit unter Kontrolle, da auch fasergefüllte Materialien von gleichmäßigem Trocknen profitieren.

Durch sorgfältigen Umgang mit diesen Materialien und Optimierung der Filamentführung können Anwender die Vorschubsicherheit aufrechterhalten und hochfeste, maßstabile Teile selbst mit den sprödesten technischen Filamenten erzeugen.

Zusammenfassung von Maßnahmen zur Arbeit mit spröden Filamenten

• Kohlefaser- (CF) und Glasfaser- (GF) Filamente bieten hohe Steifigkeit und Maßstabilität, sind auf der Spule jedoch spröder und erfordern vorsichtigen Umgang.

• Die Sprödigkeit wird von der Polymerzusammensetzung, dem Fasergehalt, den Lagerbedingungen und langfristiger Vakuumversiegelung beeinflusst.

• Um Sprödigkeit zu reduzieren, das Filament gründlich trocknen und in Erwägung ziehen, die ersten 50 g altes oder ausgetrocknetes Material zu entfernen.

• Vermeiden Sie komplexe Vorschubwege; spröde Filamente sollten einem geraden, reibungsarmen Weg zum Extruder ohne scharfe Biegungen folgen.

• Bei einigen Druckern, wie dem H2D, sollte bei spröden Materialien nur ein Extruder (links) verwendet werden, um reduzierte Drehmomentbelastung zu gewährleisten.

• Verwenden Sie gehärtete Stahl- oder Rubin-Düsen, etwas höhere Drucktemperaturen und langsamere Druckgeschwindigkeiten (25–50% Reduzierung) für eine konstante Extrusion.

• Lagern und trocknen Sie Filamente richtig, um Zuverlässigkeit zu erhalten und langlebige, hochfeste Druckteile zu erzielen.