PLA vs ABS vs Nylon
PLA, ABS und Nylon sind drei der beliebtesten Druckmaterialien für den 3D-Druck. Sie können alle auf einfachen Desktop 3D-Druckern extrudiert werden und gehören mit ca. 20 US-Dollar pro Spule zu den günstigsten Filamenten, die derzeit erhältlich sind. Während sich das Interesse hauptsächlich auf PLA und ABS konzentriert, ist Nylon ein wertvoller dritter Kandidat mit anderen Materialeigenschaften.
PLA und ABS sind beide Thermoplaste. PLA ist fester und steifer als ABS, aufgrund seiner schlechten Hitzebeständigkeit jedoch hauptsächlich ein Material für Hobbyisten. ABS ist schwächer und weniger steif, aber zäher und leichter, was es zu einem besseren Kunststoff für Anwendungen zur Prototypenerstellung macht.
Mit Nylon gibt es nun einen flexiblen Kunststoff, der eine Reihe neuer Filamenteigenschaften mit sich bringt, die im Vergleich zu PLA und ABS eine höhere chemische Beständigkeit und Zähigkeit, aber auch eine geringere Festigkeit aufweist.
In diesem Beitrag vergleichen wir PLA mit ABS und Nylon, und erklären, wie einer dieser Thermoplaste verbessert wurde, um mehr Anwendungen in der Fertigung zu ermöglichen. Zusätzlich erhalten Sie weitere Informationen zum Filament Onyx.
PLA
PLA ist ein benutzerfreundlicher Thermoplast, der eine höhere Festigkeit und Steifigkeit als ABS und Nylon besitzt. Mit einer niedrigen Schmelztemperatur und minimaler Verformung ist PLA eines der besten Materialien für den erfolgreichen 3D-Druck. Leider hat es einen niedrigen Schmelzpunkt, was dazu führt, dass es bei Temperaturen über 50 Grad praktisch seine gesamte Steifigkeit und Festigkeit verliert. Außerdem ist PLA spröde, sodass die daraus hergestellten Teile eine geringe Haltbarkeit und Schlagfestigkeit besitzen.
Obwohl PLA der stärkste dieser drei Kunststoffe ist, wird er aufgrund seiner geringen Chemikalien- und Hitzebeständigkeit fast ausschließlich im Hobbybereich eingesetzt.
ABS
ABS ist zwar schwächer und weniger steif als PLA, aber es ist ein zäheres, leichteres Filament, das sich für einige Anwendungen eignet, die über den reinen Hobbybereich hinausgehen. ABS ist etwas haltbarer, etwa 25 % leichter und besitzt eine viermal höhere Stoßfestigkeit. ABS ist aufwändiger zu drucken als PLA, da es hitzebeständiger ist und sich leicht verziehen kann. Dies erfordert ein Heizbett und einen um 40-50 Grad heißeren Extruder. ABS ist keineswegs ein hitzebeständiger Kunststoff, besitzt im Vergleich zu PLA und Nylon jedoch eine höhere Wärmeformbeständigkeitstemperatur.
Durch die bessere Haltbarkeit im Vergleich zu PLA eignet sich ABS für größere Anwendungsbereiche wie das Erstellen von Prototypen und wenig beanspruchten Funktionsteilen.
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Nylon
Nylon ist ein flexibler, haltbarer Kunststoff mit geringerer Festigkeit und Steifigkeit als PLA und ABS. Seine Formbarkeit macht es jedoch wesentlich zäher als die beiden anderen und gibt ihm eine zehnmal höhere Schlagfestigkeit als ABS. Nylon besitzt außerdem eine hohe chemische Beständigkeit, wodurch es in mehr industriellen Anwendungsbereichen einsetzbar ist. Wie ABS erfordert Nylon eine besondere Sorgfalt beim Druck. Es muss bei hohen Temperaturen extrudiert und in einem Trockenbehälter aufbewahrt werden, da es rasch Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt.
Nylon ist zäher und chemikalienbeständiger als ABS und PLA, wird jedoch wegen seiner geringen Festigkeit und Steifigkeit in der verarbeitenden Industrie eher selten verwendet. Infolgedessen haben Weiterentwicklungen bei 3D-Druckmaterialien zur Einführung von Nylon-Faser-Mischungen geführt, die den industriellen 3D-Druck einfacher und erschwinglicher machen.
Gefülltes Nylon und Onyx
Gefülltes Nylon ist eine Mischung von Nylon mit kleinen Partikeln eines stärkeren Materials wie Glasfaser oder Kohlefaser. In diesen Mischungen bleiben die guten Eigenschaften von Nylon erhalten, während die Festigkeit und Steifigkeit deutlich steigen. Das Filament Onyx von Markforged ist ein Beispiel für eine dieser Mischungen, bei der Nylon mit Carbon-Kurzschnittfaser kombiniert wird, um wichtige Materialeigenschaften zu verbessern. Onyx ist 1,4-mal stärker und steifer als ABS und kann mit einer beliebigen Endlosfaser verstärkt werden. Die Entwicklung von 3D-gedruckten Endlosfasern hat eine neue Kategorie von widerstandsfähigeren, in 3D gedruckten Teilen möglich gemacht.
Mit ihrer hohen Festigkeit und Steifigkeit, ausgezeichneten Haltbarkeit und guten chemischen Beständigkeit sind gefüllte Nylons wie Onyx einige der wenigen 3D-gedruckten Thermoplaste, die sich für den industriellen Einsatz eignen. Nylonmischungen eignen sich für Halterungen, Vorrichtungen, das funktionelle Prototyping und sogar Funktionsteile.
PLA vs ABS vs Nylon: Entscheidungshilfe
PLA, ABS und Nylon sind aufgrund ihres niedrigen Preises und des unkomplizierten Drucks ausgezeichnete Kunststoffe für den Einstieg. Wenn Sie jedoch mit dem 3D-Druck für industrielle Anwendungen beginnen möchten, bieten gefüllte Nylons die für eine industrielle Fertigung erforderlichen Materialeigenschaften.
Wenn Sie mehr über die Endlosfasern von Markforged erfahren möchten, lesen Sie unseren Blog-Beitrag, in dem wir Glasfaser mit Kohlefaser vergleichen!
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