Während früher hauptsächlich Standardkunststoffe wie PLA oder ABS verwendet wurden, eröffnet heute eine Vielzahl an Materialzusätzen ganz neue Anwendungsmöglichkeiten. 3D-Druckmaterialien werden gezielt mit Additiven erweitert, um spezielle Eigenschaften zu erreichen.

Doch welche Zusätze gibt es eigentlich? Und welche Vorteile bieten die unterschiedlichen Materialien?

Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die wichtigsten Materialzusätze im 3D-Druck und zeigt, welches Material sich für welchen Einsatzzweck eignet.

Warum Materialzusätze im 3D-Druck entscheidend sind

Grundmaterialien besitzen bestimmte mechanische Eigenschaften wie beispielsweise Festigkeit, Flexibilität oder Temperaturbeständigkeit. Durch gezielte Zusätze können diese Eigenschaften verändert oder deutlich verbessert werden.

Materialadditive ermöglichen unter anderem:

• höhere Stabilität
• geringeres Gewicht
• bessere Oberflächenqualität
• elektrische Leitfähigkeit
• Hitzebeständigkeit
• besondere optische Effekte

Die wichtigsten Materialzusätze im Überblick

1. Kohle- oder Glasfasern (carbon filled / glass filled)

Wenn es um das Thema Festigkeit und Steifigkeit geht, sind Zusätze wie Kohle- oder Glasfasern nicht wegzudenken. Glasfasern erhöhten vor allem die strukturelle Festigkeit eines Material. Kohlefasern können das Gewicht reduzieren und gleichzeitig die Stabilität erhöhen.

Eigenschaften:

• sehr hohe Steifigkeit
• geringes Gewicht
• hohe Formstabilität
• edle matte Oberfläche
• gute Temperaturbeständigkeit
• geringe Verformung bei Belastung

Anwendungen:

• Technische, funktionelle und belastbare Bauteile
• Vorrichtungen und Halterungen sowie Prüf- und Messaufnahmen
• Robotik-Komponenten (Greifer, Arme, Endeffektoren etc.)
• Gehäuse und Abdeckungen
• Drohnenbauteile und UAV-Komponenten
• Orthopädische Hilfsmittel, Prothesenbauteile und Sportgeräte-Komponenten (Bike Parts, Halterungen)

Branchen:

• Robotik und Automatisierungstechnik
• Maschinen- und Anlagenbau
• Automobil- und Motorsportindustrie
• Luft- und Raumfahrtindustrie

2. Flexible Additive (TPU & Elastomere)

Flexible Materialien enthalten elastische Polymerzusätze.

Vorteile:

• gummiartige Flexibilität
• hohe Schlagfestigkeit
• abriebfest

Anwendungen:

• Dichtungen und O-Ringe
• Schutzhüllen- und gehäuse
• Rutschfeste Griffe und Handhabungselemente
• Vibrationsdämpfer und Schwingungselemente
• Verpackungseinlagen und Transportschutz

Branchen:

• Automobilindustrie
• Maschinen- und Anlagenbau
• Robotik und Automatisierungstechnik
• Logistik- und Verpackungsindustrie

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3. Hochtemperatur- und technische Additive

Für industrielle Anwendungen werden Materialien mit speziellen Zusätzen entwickelt.

Dazu gehören:

• hitzebeständige Polymere (bis zu 238°C wärmeformbeständig)
• flammhemmende Additive (UL94 V0)
• chemikalienresistente Materialien

Einsatzbereiche:

• Maschinenbau
• Automotive
• Elektronikgehäuse
• Funktionsprototypen

4. Spezialadditive mit Zusatzfunktionen

Moderne Materialien können weit mehr als nur stabil sein:

• leitfähige Filamente → für Sensorik oder Elektronik
• ESD-sichere Materialien → Schutz elektronischer Bauteile
• antibakterielle Zusätze → Medizin- oder Hygieneprodukte
• magnetisch detektierbare Zusätze → Lebensmittelindustrie

Welches Material ist das richtige?

Die Wahl des richtigen Materials hängt stark vom Einsatzzweck ab. Je nach Anwendung und Anforderungen sind Materialien mit entsprechenden Zusätzen nötig. Folgend eine Tabelle mit den gängigsten Anwendungen und entsprechenden Materialien

Ziel / Anforderungen	Empfohlenes Material
- Hohe Festigkeit - Steifigkeit - Geringes Gewicht bei hoher Stabilität - Gute Wärmeformbeständigkeit	SLS: -PA-GF FDM: - PET-CF17 - PET-GF15 - PA612-CF15 - PA6-CF20 - PA6-GF25 - PA12-CF10 SLA: - Rigid 4000 - Rigid 10000
- Hohe Wärmeformbeständigkeit	SLA: - High Temp Resin FDM: - PA6-CF20
- Gummiartige Flexibilität - Hohe Schlagfestigkeit - Abriebfest	MJF: - TPU FDM: - TPU SLA: - Flexible80A - Elastic50A - Tough1500
- ESD-sicher	FDM: - PETG-ESD SLA: - ESD Resin
- Flammhemmend	FDM: - PETG-FR - PC-FR SLS: - PA-FR SLA: - Flame retardant resin

Um herauszufinden, welches Material sich für welche Anforderungen eignet, kann unser Materialfinder eine grosse Hilfe sein.

Sollten Sie dennoch unsicher sein, welches Material die beste Wahl ist, können Sie jederzeit Kontakt mit uns aufnehmen. Wir beraten Sie kostenlos und finden garantiert eine Lösung.

Fazit: Materialien machen den Unterschied

Der eigentliche Fortschritt im 3D-Druck liegt heute weniger in den Druckern selbst, sondern in den Materialien. Durch gezielte Zusätze lassen sich Eigenschaften exakt auf die gewünschte Anwendung abstimmen.

Wer das volle Potenzial des 3D-Drucks nutzen möchte, sollte daher nicht nur über das Design nachdenken, sondern vor allem über das richtige Material.

Wir unterstützen wir Sie gerne bei der Auswahl des optimalen Materials für Ihr Projekt, vom ersten Prototyp bis zur Serienfertigung.