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(10.07.2015 / saj)

Kohlefaserverstärktes Filament

Kohlefaserverstärkter Kunststoff ist geradezu das Synonym für extrem leichte und widerstandsfähige Bauteile – der Werkstoff wird denn auch gerade im Rennsport vielfältig eingesetzt.

Das neue Filament namens Carbon 20 von German Reprap, das 20% Kohlefaser enthält, ist damit zwar nicht zu vergleichen, ergibt nach Anbieterangabenaber dennoch sehr steife Bauteile, z.B. für funktionale Prototypen.


Die Idee, dem 3-D-Druck-Filament Fasern zur Verstärkung beizumischen, ist nicht neu, allerdings hatten die bisherigen Produkte Nachteile bei der einen oder anderen Materialeigenschaft. Das neue, mattschwarze Filament bietet, wie es heißt, eine hohe Temperaturfestigkeit, eine hohe Viskosität oberhalb der Schmelztemperatur – was für den Druckerfolg wichtig ist. Der Biegemodul liegt mit 6,2 GPa doppelt so hoch wie der von PLA, die Bruchdehnung wird mit 8 bis 10% angegeben, so dass es sich um ein steifes, aber nicht sprödes Material handelt. Das Material ist frei von giftigen Styrenen, so dass die Geruchsbelastung beim "Drucken" niedrig bleibt.


Die Eigenschaften zeigen es es: Das kohlefaserverstärkte Filament eignet sich für funktionale, also realitätsnah eingesetzte Prototypenteile, wie sie z.B. in der Automobilindustrie oder im Formenbau benötigt werden.


Allerdings belastet die abrasive Wirkung des Materials die Düse: Durch die Reibung der Kohlefasern weitet sich die Öffnung. Messingdüsen sollten nach jeder Rolle ausgetauscht werden, alternativ bietet das Unternehmen Edelstahldüsen an, die weniger anfällig sind. 


Carbon 20 lässt sich mit dem DD-3-Extruder des X 350 von German Reprap und Edelstahldüsen verarbeiten, das größere Modell "X 400" lässt sich mit dem neuen Upgradekit "DD-3-Extruder" und Edelstahldüsen für die Verarbeitung von Carbon 20 ausstatten. Das neue Material ist auch mit den bekannten DD-2-Extrudern und Messingdüse "druckbar", allerdings sollte auch hier die Abrasivität beachtet werden.