FDM 3D-Druck Materialien: Die ultimative Filament-Übersicht

Von PLA bis PEEK – Finden Sie den perfekten Werkstoff für Ihr Projekt. Wir vergleichen mechanische Eigenschaften, Hitzebeständigkeit und Anwendungsbereiche, damit Ihre Bauteile genau das leisten, was sie sollen.

Filament-Eigenschaften im direkten Vergleich

Bevor Sie ins Detail gehen: Unsere Grafik zeigt Ihnen auf einen Blick, welches Material die höchste Festigkeit oder beste Hitzebeständigkeit bietet. Die folgenden Kennwerte helfen Ihnen dabei, die mechanische Eignung für Ihre spezifische Anwendung objektiv zu bewerten.

Hinweis: Die dargestellten Kennwerte sind Richtwerte und können je nach Compoundierung, Hersteller und Additiven stark variieren.

Zugfestigkeit [MPa] nach ISO 527

Die Zugfestigkeit gibt an, wie viel mechanische Spannung ein Material aushält, bevor es reißt. Einfach gesagt: Je höher dieser Wert, desto mehr Last kann ein Bauteil tragen, ohne auseinanderzubrechen. Er ist das Maß für die reine Belastbarkeit des Werkstoffs.

Hitzebeständigkeit [°C] nach HDT B, ISO 75

Dieser Wert (Heat Deflection Temperature) beschreibt die Temperatur, ab der sich das Material unter Last zu verformen beginnt. Für Bauteile in Motornähe oder im Außenbereich ist dies der entscheidende Faktor, damit das Objekt auch im Sommer oder bei Betriebswärme maßhaltig bleibt.

Schlagzähigkeit Charpy [kJ/m2] nach ISO 179

Die Schlagzähigkeit misst die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen schlagartige Belastungen oder Stöße. Ein hoher Wert bedeutet, dass das Teil Energie absorbieren kann, ohne zu splittern. Besonderheit: Hochflexible Materialien wie TPU 90A weisen im Test „keinen Bruch“ auf, da sie den Schlag elastisch abfedern.

E-Modul [MPa] nach ISO 527

Das Elastizitätsmodul beschreibt die Steifigkeit eines Materials. Ein Material mit hohem E-Modul (wie PEEK) ist sehr steif und verformt sich kaum, während ein niedriger Wert auf ein eher elastisches oder nachgiebiges Verhalten hindeutet.

Bruchdehnung [%] nach ISO 527

Die Bruchdehnung gibt an, wie weit sich ein Material dehnen lässt, bevor es endgültig reißt. Während technische Kunststoffe oft sehr starr sind, zeigen Elastomere hier ihre Stärke: TPU 95A erreicht beispielsweise eine beeindruckende Bruchdehnung von ca. 400%, was es extrem robust gegenüber Verformungen macht.

Unsere FDM-Materialien im Detail

PLA

Polylactid ist das ideale Material für detailreiche Anschauungsmodelle, Design-Prototypen und Gehäuse ohne thermische Belastung. Es zeichnet sich durch eine extrem hohe Maßhaltigkeit und eine glatte Oberflächengüte aus, ist jedoch aufgrund geringer Hitzebeständigkeit nur für den Innenbereich geeignet.

PETG

Polyethylenterephthalat Glycol ist der perfekte Allrounder für mechanische Bauteile, die eine gute Balance zwischen Zähigkeit und Chemikalienresistenz benötigen. PETG wird häufig für Funktionsprototypen, Halterungen und wasserfeste Komponenten eingesetzt, da es witterungsbeständig und leicht zu verarbeiten ist.

ABS

Acrylnitril-Butadien-Styrol Ist ein Klassiker für technische Gehäuse und langlebige Funktionsteile im Maschinenbau. Dank seiner hohen Schlagfestigkeit und guten Temperaturbeständigkeit eignet es sich hervorragend für Komponenten, die eine nachträgliche mechanische Bearbeitung oder Lackierung erfordern.

ASA

Acrylnitril-Styrol-Acrylat ist die ideale Wahl für alle Anwendungen im Außenbereich, da es extrem UV- und witterungsbeständig ist. ASA behält seine mechanischen Eigenschaften und Farbe auch bei direkter Sonneneinstrahlung bei, was es zum Standard für Automotive-Teile und Gehäuse im Freien macht.

PC

Polycarbonat ist wenn maximale Transparenz und höchste mechanische Festigkeit gefragt sind, ist PC die erste Wahl. Es wird für hochbelastbare Funktionsteile, Schutzabdeckungen und Bauteile mit sehr hoher Hitzebeständigkeit in der Industrie verwendet.

PA

Polyamide (Nylon) sind ungeschlagen, wenn es um Verschleißfestigkeit, Gleiteigenschaften und chemische Beständigkeit geht. Sie sind die bevorzugte Wahl für Zahnräder, Gleitlager und mechanische Gelenke, die dauerhaften Reibungskräften ausgesetzt sind.

TPU

Thermoplastisches Polyurethan – dieses elastische Material wird überall dort eingesetzt, wo Flexibilität, Vibrationsdämpfung oder Griffigkeit erforderlich sind. Typische Anwendungen sind Dichtungen, Schutzhüllen, Pufferelemente und ergonomische Griffe, die hohen Biegezyklen standhalten müssen.

ULTEM

Polyetherimid (PEI) Dieser zertifizierte Hochleistungswerkstoff kombiniert geringe Flammbarkeit mit extremer Festigkeit und Hitzeformbeständigkeit. ULTEM wird primär in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienenverkehr für sicherheitskritische Strukturbauteile eingesetzt.

Haben Sie fragen zur richitgen Materialwahl?

Die Entscheidung für den richtigen Werkstoff ist entscheidend für die Funktion und Langlebigkeit Ihres Bauteils. Ob mechanische Belastbarkeit, Hitzebeständigkeit oder ästhetische Oberfläche – wir unterstützen Sie bei der Auswahl des optimalen Materials für Ihr Projekt.

FAQ - Häufig gestellte Fragen zu FDM Materalien

Welches 3D-Druck Material ist am stabilsten?

Die Stabilität hängt von der Art der Belastung ab. Für reine Zugfestigkeit und extreme Bedingungen sind Hochleistungspolymere wie PEEK oder ULTEM am stabilsten. Im Bereich der technischen Kunststoffe bieten Polycarbonat (PC) und carbonfaserverstärkte Filamente (PA-CF) die höchste mechanische Belastbarkeit für industrielle Anwendungen.

Welches Filament eignet sich am besten für den Außenbereich?

Für Anwendungen im Freien ist ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) die beste Wahl, da es im Gegensatz zu vielen anderen Kunststoffen extrem UV-beständig und witterungsfest ist. Es behält seine mechanischen Eigenschaften und Farbe auch bei dauerhafter Sonnenbestrahlung bei.

Was ist der Unterschied zwischen PLA und PETG?

PLA ist sehr einfach zu drucken, extrem steif und ideal für optische Modelle, verformt sich jedoch bereits ab ca. 50-55 °C. PETG hingegen bietet eine deutlich höhere Schlagfestigkeit und Temperaturbeständigkeit (bis ca. 70 °C) sowie eine bessere Chemikalienresistenz, was es zum bevorzugten Allrounder für Funktionsteile macht.

Welches Material ist lebensmittelecht?

Grundsätzlich gelten Materialien wie PETG oder spezielle PLA-Varianten oft als lebensmittelkonform nach EU-Verordnung oder FDA. Wichtig ist jedoch zu beachten, dass im FDM-Prozess durch die Schichtbildung kleine Poren entstehen, in denen sich Bakterien ansammeln können. Für den dauerhaften Kontakt mit Lebensmitteln ist daher eine zusätzliche Versiegelung oder die Verwendung zertifizierter Filamente notwendig.

Wann sollte ich TPU statt starrer Kunststoffe verwenden?

TPU (Thermoplastisches Polyurethan) sollte immer dann gewählt werden, wenn das Bauteil elastische Eigenschaften, Stoßdämpfung oder eine hohe Abriebfestigkeit benötigt. Typische Beispiele sind Dichtungen, Schwingungsdämpfer oder ergonomische Griffe, die unter Belastung nachgeben müssen, ohne zu brechen.