# PPS

Polyphenylensulfid (PPS) ist ein leistungsfähiger Technischer Thermoplast, bekannt für seine außergewöhnliche Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit. Häufig in anspruchsvollen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau und Elektronik eingesetzt, überbrückt PPS die Lücke zwischen konventionellen Polymeren und fortschrittlichen Verbundwerkstoffen und eignet sich damit ideal für funktionale Teile, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind.

### **Was ist PPS?**

PPS ist ein teilkristallines Polymer mit einem hohen Reinheitsgrad (bis zu 65 %) und thermischer Stabilität. Seine Molekularstruktur – aus Benzolringen, die durch Schwefelatome verbunden sind – verleiht Steifigkeit, Flammhemmung und Beständigkeit gegen Zersetzung. Wichtige Merkmale sind:

* **Wärmebeständigkeit**: Schmelzpunkt von **280–290 °C**, mit Zersetzung oberhalb **430–460 °C** in Luft. Hält dauerhaftem Einsatz bei **200–220 °C** und kurzfristiger Belastung bis zu **260 °C**[1](https://www.in3dtec.com/how-to-successfully-3d-print-materials-like-peek-and-pps/).
* **Chemische Beständigkeit**: Widersteht Säuren, Laugen, Lösungsmitteln und Kraftstoffen und übertrifft Materialien wie PA (Nylon) und POM[1](https://www.in3dtec.com/how-to-successfully-3d-print-materials-like-peek-and-pps/).
* **Formstabilität**: Geringe Formschrumpfung (0,15–0,3 %) und minimale Wasseraufnahme (0,05 %)[1](https://www.in3dtec.com/how-to-successfully-3d-print-materials-like-peek-and-pps/).

### **Drucken mit PPS: Herausforderungen und Lösungen**

PPS erfordert spezialisierte Ausrüstung und präzise Kalibrierung, um seine Eigenschaften effektiv zu nutzen.

### **Hardware-Anforderungen**

* **Düse**: Allmetall-Hotend, das fähig ist **300–350 °C** um den hohen Schmelzpunkt von PPS zu bewältigen.
* **Druckbett-Temperatur**: Beheiztes Bett bei **120–140 °C** für Haftung (PEI- oder klebstoffbeschichtete Oberflächen empfohlen).
* **Gehäuse**: Hält die Umgebungstemperatur über **70 °C** um Verzug und Rissbildung zu minimieren.

### **Optimale Einstellungen**

* **Düsentemperatur**: 300–330 °C (variiert je nach Verbundzusätzen).
* **Druckgeschwindigkeit**: 30–50 mm/s, um Schichthaftung zu gewährleisten.
* **Retraktion**: 1–2 mm bei 20–30 mm/s, um Fädenbildung zu reduzieren.
* **Kühlgebläse**: Deaktiviert oder minimal (0–10 %), um schnelles Abkühlen zu verhindern.

### **Materialvorbereitung**

* **Trocknung**: Filament vorheizen bei **120 °C für 4–6 Stunden** um Feuchtigkeit zu entfernen.
* **Lagerung**: In luftdichten Behältern mit Trockenmittel aufbewahren, um Wiederanfeuchtung zu verhindern.

### **Häufige Herausforderungen**

* **Verzug**: Wird durch geschlossene Drucker, hohe Betttemperaturen und Brims/Rafts reduziert.
* **Schichthaftung**: Höhere Düsentemperaturen und langsamere Geschwindigkeiten verbessern die Verbindung.
* **Abrassive Verbundstoffe**: Kohlefaserverstärktes PPS (z. B. PPS-CF10) erfordert gehärtete Stahl- oder Rubin-Düsen. Nicht erforderlich für nicht verstärkte Mischungen.

### **Vorteile von PPS**

1. **Thermische Leistung**: Übertrifft PA, PBT und PTFE in der Hitzebeständigkeit, geeignet für Motorraumteile im Automobilbereich oder Komponenten in der Luft- und Raumfahrt[1](https://www.in3dtec.com/how-to-successfully-3d-print-materials-like-peek-and-pps/).
2. **Mechanische Festigkeit**: Zugfestigkeit von **90 MPa** und Elastizitätsmodul von **3700 MPa**, die in Steifigkeit mit PEEK konkurrieren.
3. **Flammhemmung**: Erfüllt UL94V-0-Standards, ideal für elektrische Gehäuse.
4. **Chemische Haltbarkeit**: Widersteht Zersetzung durch Öle, Kraftstoffe und industrielle Lösungsmittel.
5. **Maßgenauigkeit**: Geringe Schrumpfung gewährleistet genaue Drucke für Komponenten mit engen Toleranzen.

### **Einschränkungen von PPS**

1. **Druckkomplexität**: Erfordert Hochtemperatur-Drucker und geschlossene Kammern.
2. **Kosten**: Teurer als PA, ABS oder PETG.
3. **Sprödigkeit**: Geringere Schlagzähigkeit im Vergleich zu PA6 oder PA12 (28 kJ/m² Charpy-Aufprall).
4. **Nachbearbeitung**: Begrenzt glättbar; Fräsen oder Dampfschleifen kann erforderlich sein.
5. **Anlassen:** PPS muss angelassen werden, um seine volle Festigkeit und Hitzebeständigkeit zu erreichen

### **PPS vs. PEEK: Ein vergleichender Überblick**

| Eigenschaft                 | PPS                         | PEEK                        |
| --------------------------- | --------------------------- | --------------------------- |
| **Zugfestigkeit**           | 90 MPa                      | 98 MPa                      |
| **Elastizitätsmodul**       | 3700 MPa                    | 3738 MPa                    |
| **Bruchdehnung**            | 8%                          | 9.1%                        |
| **Wärmebeständigkeit**      | Bis zu 260 °C (kurzfristig) | Bis zu 300 °C (kurzfristig) |
| **Kosten**                  | Niedriger                   | Höher                       |
| **Chemische Beständigkeit** | Überlegen                   | Moderate                    |

### **Anwendungen von PPS**

* **Luft- und Raumfahrt**: Halterungen, Luftkanäle und Motorraumkomponenten, die Wärme- und Chemikalienbeständigkeit erfordern.
* **Automobil**: Bauteile für Kraftstoffsysteme, Sensoren und Befestigungen im Motorraum.
* **Elektronik**: Verbinder, Isolatoren und flammhemmende Gehäuse.
* **Industrie**: Pumpenkomponenten, Dichtungen und chemikalienbeständige Ventile.
* **Medizin**: Sterilisationskassetten und nicht implantierbare Geräte.

### **Verstärkte PPS-Varianten**

1. **PPS-CF (Kohlenstofffaser)**: Erhöht Steifigkeit und Wärmeleitfähigkeit (z. B. Polymaker PPS-CF10).
2. **PPS-GF (Glasfaser)**: Verbessert die Formstabilität für Präzisionskomponenten.
3. **PPS-HT**: Hochtemperatur-Varianten für extreme Umgebungen.


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