Der kleine Filamenttest

Nachdem immer mehr Teile und Modelle im Drucker entstehen, dachte ich, es wäre eine gute Idee, einen Fred mit den gesammelten Erfahrungen verschiedener Filaments zu haben. In erster Linie interessant ist die Haftung der Schichten und die Neigung zum Verzug, aber auch Elastizität und Kleb- bzw. Lackierbarkeit.. Zu diesem Zweck hab ich 2 repräsentative Teile gezeichnet, die mit verschiedenen Materialien gedruckt werden.

Rumpfsegment.jpg


Schwimmersegment.JPG


Ein elliptisches Rumpfsegment mit ca. 137x104mm, und ein Schwimmerteil mit ca. 107x114mm, das bezüglich Verzug anspruchsvoller ist.
Die Drucke wurden hochwissenschaftlichen Untersuchungen unterzogen, invasive Tests mit hochempfindlichen Werkzeugen aka zerbröseln mit den Fingern ;)
Die Teile wurden mit 1 Perimeter gedruckt, bei meinem Zortrax heißt das Shell Modus, ergibt bei langsamer Druckgeschwindigkeit ~0,6mm Wanddicke. Im Gegensatz zu den Files von 3D Lab, wo die "Innereien" ja mit 0,4mm Abstand zur Hülle "schweben" und an dieser kleben (soweit ich das richtig festgestellt habe), hab ich die Versteifungen in die Hülle gezeichnet, d.h. der Extruder fährt die Bahn inklusive Versteifungen in einem Zug ab. Erstens tut sich der Slicer von Zortrax damit leichter, zweitens erwarte ich mir eine höhere Stabilität. Für den prinzipiellen Test, nämlich Layerhaftung und Verzug, macht das aber keinen Unterschied, wenn, wie ich hoffe, hier möglichst viele Erfahrungen zusammenkommen.

Als erstes war Z-ULTRAT dran.

Ist ein verbessertes ABS, neigt weniger zum Verziehen als dieses, somit war das ellipische Rumpfsegment kein Problem. Z-ULTRAT ist mein bevorzugtes Material z.B. für Pilotenbüsten, da es bei geringer Schichtdicke sehr genaue Ergebnisse liefert.
Beim 0,6mm dicken Rumpfsegment konnten die Layer mit geringen Kraftaufwand getrennt werden, insgesamt ist die Stabilität ungenügend.



Z-PCABS

ist eine Mischung aus Polycarbonat und ABS. Das Rumpfsegment konnte verzugsfrei gedruckt werden, allerdings erst im 2. Anlauf als es noch einen Layer als Boden bekam. Nur die Hülle allein löst sich nach 2 Zentimetern und der Druck ist hinüber. Die Layer konnten ohne Kraftaufwand gelöst werden, und rissen mühelos weiter wie Papier. Z-PCABS mag als Volumenmodell seine Qualitäten haben (und ist auch recht temperaturstabil), für meinen angedachten Zweck ist es kaum brauchbar.


Z-PETG

ist PET (jeder kennt die Flaschen) mit Glykol (kennt jeder vom gepanschten Wein). Neigt kaum zum Verzug, ähnlich wie PLA. Rumpfsegment problemos. Die Layerhaftung ist ausgezeichnet, das Material kann in Layerrichtung problemlos weit gebogen werden. Von Hand nur mit Gewalt zerstörbar, durch mehrfaches Überknicken. Zieht man mit Zangen von beiden Seiten, so reisst bzw. bricht es wie ein Spritzgussteil quer durch und nicht entlang der Schichten. In Faserrichtung praktisch unkaputtbar. PETG ist elastisch, ein Rumpf bräuchte definitiv Spanten, sei es gedruckt oder aus Holz.
Kleben geht mit Sekundenkleber und Belizell. Letzterer wäre mein Favorit, da er besser passt als der spröde Sekundenkleber. UHU plus Endfest ließ sich mit dem Stanleymesser wieder abkratzen.
An Lack hält der Dupli Color Acryllack, Sprühspachtel und Grundierung.


POLYMAX PLA

ein verbessertes PLA, druckt problemlos, ich hab einfach die Werte vom Zortrax PLA übernommen und das Ergebnis war sehr gut. Rumpfsegment ohne Verzug.
Das Teil haftete so fest am Raft, das dieses nur mit Zangen und abknicken zu lösen war. Layerhaftung sehr gut, würde sagen ähnlich wie beim PETG. Allerdings nicht gar so weit überknickbar, da das Material steifer ist. Insgesamt ein sehr stabiles, zähes Material, das ich sicher nicht das letzte Mal verwendet habe.

Soweit die ersten Tests.
Diese Woche sollten noch Filamentmuster diverser Nylonsorten eintrudeln. Bin gespannt :)

Was habt ihr für Erfahrungen mit Filamenten?


Grüße
Andi
 
Hallo Andy.
Es wäre interessant zu erfahren, mit welcher Temperatur das gedruckt wurde (pro Filamentart). Bis jetzt habe ich wenig mit Filamentarten "gespielt", eher mit verschiedenen PLA bzw. ABS-Sorten.
Da ich vorwiegend Urmodelle oder kleine Formen drucke, sind die mechanischen Eigenschaften eher zweitrangig. Eine gute Oberfläche um so wichtiger.
Sehr überrascht bin ich von dem Druck mit dem "günstigeren" Tianse PLA gewesen. Mein Schätzeisen hat durchgehend 1,74mm Durchmesser gezeigt, mit seltenen Abweichungen in Richtung 1,73mm. Filament ist nicht brüchig (der Runoutsensor ist noch nicht fertig bei mir) und ordentlich gewickelt. Da habe ich schon Schlimmere erlebt.

Mit 206°C und Außen 30 mm/s mit einem Prusa-Clone gedruckt. Oben nicht vollständig geschlossen, da ich im Cura geschludert habe.
Ein Mitbringsel für Silvesterparty

prusa.jpg

Gruß
Juri
 
Hello Juri,

Temperaturen:

Z-ULTRAT 275°, Heizbett 80°
Z-PETG 254°, Heizbett 30° (sollte auch ohne gehen)
Z-PCABS 290°, Heizbett 105°
Sind voreingestellte Werte von Zortrax.
POLYMAX kann laut Hersteller von 190 - 220° gedruckt werden, ich hab 215° eingestellt, Heizbett auf 30°.

Grüße
Andi
 
Hallo
.......einen Fred mit den gesammelten Erfahrungen verschiedener Filaments zu haben.

Da wäre es sicher gut, wenn alle über das selbe reden können.
Also Deine "Prüfkörper" veröffentlichen und festpinnen.
(Hier als .. .TXT Datai oder z.B. bei Thingiverse)
Und wenn grade Wunschkonzert ist ;) :
Ein Überhang, ne Brücke und ein angesetzter Spant wäre noch schön.
Gruß
Tom
 
stl. files sind im Anhang.

Ein Überhang, ne Brücke und ein angesetzter Spant wäre noch schön.
Ist sicher eine gute Idee, wenn sich mal ein paar Fabrikate als Favoriten aufdrängen. Aber ich denke, es gilt erstmal die Spreu vom Weizen zu trennen. Zwar gibt es jede Menge Foren mit Berichten zu Materialien, aber eben so gut wie nicht von Modellfliegern. So wurde z.B. POLYMAX PLA mal als "very strong material" angepriesen, deswegen wollte ichs mal drucken, und es stimmt auch soweit. PCABS wurde aber ebenfalls als "very strong material" bezeichnet, und solch ein Rumpf, nur als Shell gedruckt, würd schon beim Werfen zerbröseln.
Was niemanden abhalten soll, PCABS zu testen, wenn er mal ein paar Meter davon in die Finger kriegt. Wie beim PLA gibts da ja riesige Unterschiede.


Anbei noch Fotos:

IMG_0981.jpg

IMG_0980.jpg


IMG_0982.jpg

Auf den beiden ersten Fotos das Schwimmerteil aus PETG. Kann man problemlos so verformen wie im 2. Bild, ist kein Thema, das federt sofort zurück. Glasfaser würd da schon ziemlich knistern;) Bräuchte allerdings, wie gesagt, Hilfe durch Spanten und Stringer.

Rumpfteil am unteren Foto wurde mit der Zange angenagt, von beiden Seiten gezogen. Die Risse sind verteilt quer und längs zur Faser.

Grüße
Andi
 

Anhänge

  • Schwimmersegment.stl
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Bei mir läuft im Moment GT-Pro von Extrudr durch die Düse. Ist nen Filament in der Testphase und ich hatte Glück, dazu zu gehören.
Vom Gefühl her ist es steifer als normales PLA, aber es ist nicht so spröde und bricht deutlich später.
Drucktemperatur mit einen E3D-V6 ist bei mir 195 Grad bei einer Geschwindigkeit von 65mm/s - ohne Bauteilkühler! Da reagiert es bisschen empfindlich drauf.
Wichtig ist nen scharfes Extruder-Rad. Das Filament hat ne sehr harte Oberfläche.
Was mir im Vergleich zu PLA besser gefällt ist die Bearbeitung mit Werkzeugen. PLA wird sehr schnell weich und lässt sich nur mäßig schleifen und bohren.
Beim GT-Pro gehe ich mit dem Dremel ran und habe keine Probleme mit einem CFK-Fräser zu arbeiten. Bohren und Gewindeschneiden macht Spass.
Ich drucke im Moment zwar keinen Flieger, aber dafür RG65 in etwas erhöhter Stückzahl. Gedruckt wird auch mit einem Perimeter.
Ich bin von 0,6mm mit PLA auf 0,5mm mit GT-Pro runter gegangen und könnte wohl noch einmal um 0,05mm runter gehen, um die selbe Stabilität wie PLA zu erreichen.
In Gramm ausgedrückt bedeutet das 108 Gramm bei PLA - 97g bei GT-Pro.
Geklebt wird alles mit Loctite 406. Der kann auch Wasser deutlich besser ab, als andere Sekundenkleber.
 
Von den Nehmerqualitäten von Nylon hört man ja viel Gutes. Also kamen ein paar Testmeter von Taulmann Nylon ins Haus, Taulmann einfach deshalb, weil sich in einem anderen Forum der Zortrax damit kompatibel erwiesen hat.
Infos über genaue Spezifikationen gibts hier: http://taulman3d.com/bridge-nylon.html


BRIDGE NYLON

war als erstes dran. Nylon zieht Wasser aus der Luft, die Testfilaments wurden im offenen Plasticksackerl geliefert, also erstmal im Backofen trocknen. 1 Stunde bei 60° war nicht genug, aus dem Extruder stieg Dampf auf. Also noch 2 Stunden bei 60°, dann ging es. Drucktemperatur 252°, Heizbett 70°. Beim Schwimmersegment zogen sich nach 1cm Höhe die Ecken auf, und der Druck wurde abgebrochen. Ebenso erging es dem Rumpfsegment, hat zwar keine scharfen Ecken, aber alleine die Größe dürfte den Ausschlag geben. Laut Datenblatt liegt die Schrumpfungsrate von Nylon etwas über der von ABS.
Nylon ist weniger elastisch, sondern flexibel. Das Bridge Nylon ist so flexibel, dass das Schwimmersegment bei den 0,6mm Wandstärke gerade so seine Form halten kann, wedelt man nur leicht damit herum, verschiebt sich die Geometrie. Würde man ein Flugmodell damit bauen, müsste man das Bridge Nylon eher als Bespannung denn als Rumpfschale ansehen.
Eine Bespannung allerdings, die es in sich hat: Mit den Fingern alleine ist das Material kaum kleinzukriegen. Die Oberfläche ist sehr schön, die Layer kaum sichtbar, dabei spielt sicher auch die Transparenz eine Rolle. Man kann das Teil, soweit es die Stege zulassen, entlang der Layer minutenlang hin und her biegen. Dabei bleiben Verformungen zurück, sonstige Schäden gibt es nicht. Auch bei den hochgezogenen Ecken, wo die Layer sichtbar schlecht aufeinander liegen, übertrifft es bezüglich Layerhaftung PETG locker.

Gar nicht so schlecht. Wenn mans nur drucken könnte ;)
Der Zortrax hat ein gelochte Aluplatte als Druckbett. Die ersten Schichten des Rafts fließen in die Löcher und kralllen sich fest. Beim 2 Druck wurde noch UHU Stick verteilt, half aber nix.
Für die nächsten Meter Nylon kommen dann noch ein paar Tricks zur Anwendung, etwa kleine Objekte neben den gefährdeten Ecken, damits auch ein wenig von der anderen Seite zieht.

Grüße
Andi
 
Heute war das

ALLOY 910

von Taulmann dran.
Hat einen engen Temperaturbereich von 250 - 255° zum Drucken, und, wenn ich das richtig interpretiere, einen geringeren Schrumpfungsfaktor als ABS. Ich hab mit 252° gedruckt, Heizbett 60°.
Schwimmersegment ohne jeden Verzug zu Ende gedruckt. Eine Brandmarke, weil der Extruder ein paar Spinnweben produziert und diese mitgeschleppt hat, ist vorhanden, ansonsten tadellos. Beim nächsten Druck werd ich die Temperatur geringfügig senken und die Druckgeschwindigkeit etwas erhöhen, um die Spinnweben in den Griff zu kriegen (bin für jeden Tipp diesbezüglich dankbar).
Oberfläche ist wirklich gut, Layer sind nicht fühlbar und kaum sichtbar.
Das Alloy 910 ist wesentlich steifer als das Bridge, sogar noch steifer als PETG. Layerhaftung ist sehr gut, lassen sich allerdings von Hand durch knicken relativ leicht trennen - das Material ist eben steif und setzt den Hebel um, während Bridge Nylon sich hier einfach verformt. Bringt diesbezüglich jetzt m.M.n. keinen Vorteil z.B. zu PETG.
Zangentest steht noch aus, erstmal wird das Teil noch ein wenig bewundert ;)

Grüße
Andi
 
Moin Andi,
ich würde mal eher 2-3 Grad wärmer werden. Sollte die Layerhaftung verbessern und das Stringing könnte auch weniger werden. Das Material zieht dann weniger Fäden weil es flüssiger wird.
 

Claus Eckert

Moderator
Teammitglied
Hallo

Nur der Vollständigkeit halber.
Über die korrekte Anzeige der Temperaturwerte im Drucker entscheidet der Abstand zwischen der Nozzle und dem Temperaturfühler. D.h. man sollte die Temperatur an der Nozzle seines Druckers mit einem externen Temperaturmessgerät überprüfen. Dann kann man Differenzen ausgleichen und die Filament-Herstellerangaben oder Testangaben exakter verwenden.
 
Mal Fotos:



IMG_0983.jpg


IMG_0984.jpg


Zu sehen - neben der Brandmarke - dass das Material bei den Krümmungen beim Abkühlen etwas den Weg verkürzt, am 2. Bild Unterseite des Schwimmersegments, und so eine Krümmung hineinkommt. Nicht ideal.

Jedenfalls wurde das restliche

ALLOY 910

noch durch den Extruder gejagt. Das Material noch besser vorgetrocknet, das Nylonfilament ist dann sichtbar weniger milchig und nicht mehr so geschmeidig. Temperatur auf 254° erhöht, den retract auf 2mm.
Das Resultat ist perfekt, kein stringing, eine wunderschöne Oberfläche. Haftung am Heizbett weitaus besser, hatte sogar Schwierigkeiten, das Teil ab zu bekommen. Layerhaftung so stark, dass man das Material mit Zangen, beansprucht man nur auf Zug, nur mit Brachialgewalt auseinanderbekommt. Auch gegen das Knicken deutlich unempfindlicher als beim 1. Versuch, definitv stärker als PETG.
Toll.
Mein Fazit bisher: Nylon gut durchtrocknen. Ist mühsam, aber es lohnt sich. Neigung zum Verzug beim Alloy 910 ist nicht schlimm, manche drucken das auch ohne Heizbett. Wer einen praktisch unzerstörbaren Motorträger, ein Fahrwerk, Felgen o.ä. drucken will, ist damit bestens bedient.

Grüße
Andi
 
Hier noch Bilder des 2. Durchgangs mit Alloy 910. Schöne Oberfläche, allerdings sind die Teile leicht verzogen.

IMG_0989.jpg

IMG_0992.jpg


Mal eine kurze Rechnung: Das spezifische Gewicht von PLA reicht von ~1,2 - 1,4 g/cm³. Nylon (Polyamid 6) bei 1,14. Bei gleicher Wandstärke wäre Nylon also entsprechend leichter, bei zugleich deutlich höherer Festigkeit.

Das leichteste Nylon ist Polyamid 12 mit einer Dichte von 1. Wäre also 20 - 40% leichter als PLA, bei deutlich gesteigerter Festigkeit.

Also wurde das

FILLAMENTUM FX 256

in den Drucker geladen, ein Polyamid 12, das nicht nur leichter als PA 6 ist, sondern auch weniger Wasser zieht. Filament wurde frisch aus der versiegelten Packung gedruckt, ging problemlos. Allerdings verzieht sich das Filament stark, weder Rumpf- noch Schwimmersegment konnte gedruckt werden. Layerhaftung, typisch für Nylon, excellent. Oberfläche ist mehr mittelprächtig, die Taulmann Nylons sind da deutlich besser.
Nachdem das Material interessant ist, wurde noch ein Versuch gestartet, das Schwimmersegment in eine obere und eine untere Hälfte geteilt, in der Hoffung das Warping in den Griff zu kriegen. Zudem wurden die Verstärkungen der Aussenhaut vergrößert, und das Raft gerundet, in dem noch eine geschwungene Wand unterhalb des eigentlichen Objekts mitgedruckt wird. (Das wellenförmige Mittelteil würde nach dem Druck weggeschnitten).

Schwimmersegment.JPG


Leider vergeblich. Zwar bleibt das Raft brav auf der Druckplatte, aber nach 2 Zentimetern Höhe wird die Hülle so nach innen verbogen, dass die Sache unbrauchbar wird.


Grüße
Andi
 
Nächster Versuch:

NYLON CARBON von Eumaker

Hat laut Datenblatt eine Dichte von 1, die Kohle sorgt für Steifigkeit, verminderte Schrumpfung und Wasseraufnahme. Direkt aus dem schönen Bari in Italien geliefert, vakuumverpackt und mit einem extra Beutel, in dem das Filament luftdicht verschlossen gelagert werden kann - gefällt gut.
Gedruckt mit den empfohlenen 240° entstehen die Testobjekte kerzengerade und ohne Verzug.
Nachdem die Dicke der Schale bei 0,7mm statt den üblichen 0,6mm lag, hab ich etwas experimentiert: Die besten Ergebnisse erhält man, wenn der Extruderdurchfluss gering ist. Das Filament dürfte dann gleichmäßiger erwärmt werden, was der Schichthaftung enorm zugute kommt. Druckt man mit hohem Extruderdurchfluss, ist die Schale deutlich spröder als bei geringem. Bei geringem Durchfluss treten mehr die Eigenschaften des Nylon hervor, es kann quer zur Faser weit gebogen werden, bevor es knistert.
Wirklich toll ist die Oberfläche: Es sind bei 0.14 mm Abstand keinerlei Schichten zu sehen, die Oberfläche ist völlig homogen. Die Oberfläche fühlt sich ganz leich rauh an, erinnert irgendwie an schwarzen Bastelkarton aus der Schulzeit ;)
Bis jetzt ist es mir noch nicht gelungen, die Schalendicke auf 0,6mm zu reduzieren. Interessanterweise wurde die Schale nach erstem Reduzieren des Durchflusses noch dicker, was m.M.n. dafür spricht, das es eben eine gewisse Zeit im Extruder braucht, bis Kohle und Nylon richtig durchwärmt und somit flüssiger sind. Jetzt ist der Durchfluss am Anschlag beim Minimum, den Rest muss eine erhöhte Druckgeschwindigkeit schaffen.
Probleme mit langen Fäden sind sehr gering, allerdings neigt das Filament dazu, bei den Nähten kurze Borsten ähnlich einer Zahnbürste zu hinterlassen (Gibts dafür auch einen Fachausdruck? ).
Insgesamt vielversprechend.

Grüße
Andi
 
Find ich auch. Ist deutlich leichter als PLA, und deutlich stabiler. Verzug ist gering, und die Dicke werd ich auch noch in den Griff kriegen, notfalls mit einer 0,3 mm Düse. Im Vergleich zum glasgefüllten Nylon ist die Kohle leichter.

Angeblich kann man Nylon lackieren: https://www.lackundfarbe24.de/de/Spraydosen-Lacke-und-Grundierungen/MIPA-Industrie-Lackspray/MIPA-PU-240-Glanzgrad-Lack-Spray-400-ml-Farbton-nach-Wunsch

Fürs Kleben wartet mal ein PU 2K Kleber auf seinen Einsatz. Ansonsten müsste man Schraubverbindungen mitdrucken, oder vernieten? :)

Grüße
Andi
 

Marcus M

User
Ich drucke quasi alles mit PLA von Herz. Kilo 20 € inkl Versand
Dünnwandige Teile ( 3Dlab Modelle ) mit 220°C
Normales Zeug mit 200°C
Heatbed bei 50° auf meinem Anet A8 mit Test Krepp Tape, seit heute auf einem CR-10 mit Tesa Stick Klebestick auf Glasplatte.

In jetzt in über 800h Druckzeit keinen Filamentbruch, verdrehen, verheddern oder ähnliches.

Hier ein Bild eines Teiles einer HLW Form für eine 3.3meter Swift die gerade entsteht... ( mehr dazu in kürze im seperatem Thread )

20171215_235649.jpg
 
Fotos der Testdrucke mit dem Carbon Nylon

Seitenansicht des Schwimmersegments

IMG_0995.jpg


Nahaufnahme der Oberfläche


IMG_0999.jpg


Schwimmerspitze von der Seite und von innen

IMG_1001.jpg

IMG_1002.jpg


Abstand der Layer bei allen Drucken 0,19mm, trotzdem sind keine Stufen zu sehen. In der Innenansicht der Schwimmerspitze sind diese Borsten zu sehen, ist zwar mit dem richtigen Extruderfluss schon besser, aber noch nicht ganz weg. Hier werd ich den retract noch auf eine höhere Geschwindigkeit einstellen, damit der Faden richtig reißt. Das Material ist nicht ganz verzugsfrei, beim Druck der Schwimmerspitze hat sich der Kiel vom Raft gelöst, ist mir erst beim Abnehmen des Teils aufgefallen.

Bei der Schwimmerspitze hab ich die Verstärkungen so gezeichnet, wie es bei den Daten von 3D labs üblich ist, nämlich mit Abstand zur eigentlichen Hülle. Gibt die weitaus bessere Oberfläche, ohne diese Sicken wie beim Schwimmersegment.

Sekundenkleber hält nicht gut auf dem Material.
Gerade trocknet der Endfest 200, da weiß ich morgen mehr.

Grüße
Andi
 
Mich würde mal interessieren, wie lange eine "Normal"-Düse beim Material hält. Dass man auf Stahl bzw. Rubin umsteigen könnte, ist klar. Ob man es beim Filament müsste?

Gruß
Juri
 
Juri, wenns um Formen geht, würd ich PLA oder PETG nehmen. Mit PLA hab ich keine Erfahrung, aber das im obigen Post vorgestellte PETG hat ebenfalls eine super Oberfläche, verzieht nur ganz ganz wenig, dazu halten normale Lacke. Da würd ich mich nicht unbedingt in Kohle stürzen.

Grüße
Andi
 
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