Sind PLA-, ABS-, PETG- und TPU-Filamente brennbar?

Aufgrund der Tatsache, dass der 3D-Druck in einer Vielzahl von Branchen umfassend eingesetzt wird und zahlreichen Zwecken dient, gibt es einen ständig wachsenden Katalog verfügbarer Thermoplaste. Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile, und die Auswahl des richtigen für jedes Objekt ist fast eine Kunst.

Eine nicht zu unterschätzende Dimension bei der Auswahl eines Filamenttyps ist die Notwendigkeit (oder nicht) von flammhemmenden Eigenschaften. Abhängig von der Art des Produkts und dem Bereich, in dem es platziert wird, kann es sehr wichtig sein, nur Filamente zu wählen, die nicht in Brand geraten.

Kurz gesagt, welche Filamente sind brennbar?

Unter den beliebtesten Filamenten, die im 3D-Druck verwendet werden, ist PLA bei weitem am brennbarsten. Darüber hinaus fangen Teile aus ABS Feuer, wenn sie über längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Die flammhemmendsten Filamente, die für den 3D-Druck verfügbar sind, sind TPU und PETG.

Ist PLA brennbar?

Polymilchsäure, besser bekannt als PLA, ist das am häufigsten verwendete 3D-Druckfilament. PLA ist ein Kunststoffersatz, der aus fermentierter Pflanzenstärke hergestellt wird.

Obwohl es ein ausgezeichneter Thermoplast für Bastler ist, haben die hohe Entflammbarkeit und die Neigung von PLA, bei niedrigen Temperaturen zu brennen, seine Anwendbarkeit für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen stark eingeschränkt.

Ist es sicher, PLA zu verbrennen

Bei der Verbrennung kann PLA Dämpfe freisetzen, die als VOC (Volatile Organic Carbon) bekannt sind. Obwohl nicht alle VOC giftig sind, sollte ihr Einatmen unbedingt vermieden werden, um gesundheitliche Probleme zu vermeiden. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist allgemein bekannt, dass VOCs zu Lungenerkrankungen wie Asthma und Bronchitis führen können.

Vor dem Verbrennen von PLA müssen geeignete Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.

Ist ABS brennbar?

Wenn es über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt wird, ist ABS sicherlich brennbar. Die von einem gewöhnlichen Holzfeuer erreichte Temperatur ist hoch genug, um ABS in Brand zu setzen. Wie bei den meisten Thermoplasten beginnt es zunächst zu schmelzen (bei ca. 210 °C) und dann zu sieden. Die durch das Kochen entstehenden Dämpfe sind diejenigen, die leicht in Flammen aufgehen können.

Ist es sicher, ABS zu verbrennen?

Da ABS keine Halogene enthält, erzeugt es normalerweise keine persistenten organischen Schadstoffe, wenn es verbrannt oder pyrolysiert wird*, und die schädlichsten entstehenden Produkte sind Kohlenmonoxid und Blausäure.

Allerdings sind Kohlenmonoxid und Blausäure ein Nebenprodukt der ABS-Verbrennung. Sie sind nicht nur schädliche Gase, sondern können auch Erstickung verursachen. was es sehr unsicher macht, ABS zu verbrennen.

*Priolisierung ist die Zersetzung von Materialien bei erhöhten Temperaturen in einer inerten Atmosphäre.

Gibt es schwer entflammbare ABS-Filamente?

Derzeit gibt es zahlreiche ABS-basierte Filamente, deren Zusammensetzung verschiedene Arten von Flammschutzmitteln enthält.

Der UL-94-Code ist nichts anderes als der Entflammbarkeitsstandard für Polymere in den USA. Er wurde von Underwriters Laboratories herausgegeben und ist auch als „Standard for Safety of Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances Testing“ bekannt . Die Norm teilt Kunststoffe in sechs Kategorien ein, je nachdem, wie sie in verschiedenen Ausrichtungen und Bauteildicken brennen.

Thermoplaste werden dann von weniger bis stark flammhemmend nach den folgenden Kategorien geordnet:HB, V-2, V-1, V-0, 5VB, 5VA.

Kurz gesagt, die Kategorie mit dem geringsten Rahmenschutz (HB) erlaubt eine Brenngeschwindigkeit von 76 mm/min für ein 3 mm dickes horizontales Objekt, während die Kategorie mit dem höchsten Flammschutz (5VA) in weniger als 60 Sekunden aufhören muss zu brennen ohne Tropfen zu erzeugen und ohne Löcher im Objekt zu erzeugen.

Unter Berücksichtigung dieser Reihe von Kategorien folgt eine Liste von flammhemmenden ABS-Filamenten

Flammhemmende ABS-Filamente

Aufgrund der massiven Verbreitung des 3D-Drucks in den letzten Jahren steht eine große Auswahl an Filamenten zur Auswahl. Dazu gehören natürlich ABS-Filamentspulen, die speziell für flammhemmende Eigenschaften entwickelt wurden. Obwohl sie 3- bis 5-mal teurer sind als eine normale 1-kg-ABS-Spule, ist es gut zu wissen, dass sie verfügbar sind, falls Sie sie für einen bestimmten Druck benötigen.

Flammhemmendes Firewire-ABS

Firewire ABS-FR ist ein hochwertiges UL-94 V-0 ABS, das zum Drucken von funktionsfähigen Prototypen und Produktionsteilen verwendet werden kann. Die V-0-Kategorie erfordert, dass Komponenten in weniger als 10 Sekunden aufhören zu brennen, was Tropfen ermöglicht, die keine Flammen erzeugen.

Wie die meisten ABS-Filamente hat es eine etwas hohe Extrusionstemperatur von 220–240 °C und erfordert ein beheiztes Bett, das Temperaturen von 100–110 °C erreichen kann.

Auch dieses ABS hat beim Drucken einen deutlich stärkeren und unangenehmen Geruch. Es ist am besten, es in einer gut belüfteten Umgebung oder mit HEPA- und Kohlefiltersystemen zu verwenden.

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Flammhemmendes ABS von Atomic Filament

Dieses Filament hat (soweit mir bekannt) keine UL-940-Zertifizierung, obwohl es die Leistung eines V-0-Flammschutzmittels haben soll. Es lässt sich im Vergleich zu anderen Filamenten bei einer hohen Temperatur von 235–255 °C sehr leicht drucken.

Auf die Gefahr hin, dass es sich wiederholt anhört, gibt dieser Flammschutz-Thermoplast (flammhemmend) einen starken chemischen Geruch ab und sollte immer mit ausreichender Belüftung verwendet werden.

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Ist PETG brennbar?

PETG, auch bekannt als Polyethylenterephthalatglykol, ist ein weiterer Thermoplast, der derzeit in großem Umfang im 3D-Druck verwendet wird. Es ist ein langlebiges Material mit hoher Temperaturbeständigkeit.

Es ist flammhemmender als ABS und PLA. Der Hauptvorteil von PETG besteht darin, dass es zwar offensichtlich schmilzt, sich aber nicht entzündet.

Ist es sicher, PETG zu verbrennen?

PETG ist sicherer als PLA und ABS, es müssen jedoch einige Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigt werden, wenn PETG über einen längeren Zeitraum gedruckt wird (wie es bei allen Filamenten der Fall ist).

Das Drucken in einem gut belüfteten Bereich ist ein Muss, um unsere Exposition gegenüber schädlichen Emissionen zu minimieren. PETG setzt große Mengen an Caprolactam frei, und eine übermäßige Exposition kann Augen- und Atemwegsreizungen verursachen. Kurz gesagt, es ist niemals sicher, Thermoplaste, einschließlich PETG, ohne angemessene Sicherheitsvorkehrungen zu verbrennen.

Ist TPU brennbar?

TPU oder thermoplastisches Polyurethan ist ein gummiartiges Material, das auch im Bereich des 3D-Drucks sehr beliebt ist.

Es ist das am wenigsten brennbare aller gebräuchlichen Thermoplaste und leicht auf dem Markt erhältlich. Obwohl es überhaupt nicht brennt, wird es natürlich schmelzen und tropfen (sonst wäre es nicht möglich, es im 3D-Druck zu verwenden).

Ist es sicher, TPU zu verbrennen?

TPU ist im Allgemeinen unbedenklich und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Aufgrund seiner unglaublichen Flexibilität wird es unter anderem häufig in Schläuchen, medizinischen Geräten, Sportprodukten, Kabeln, Schuhen und Drähten verwendet.

Beim Verbrennen von TPU werden gefährliche Gase einschließlich Cyanidverbindungen und andere gefährliche Chemikalien freigesetzt. Wie bei allen anderen Thermoplasten ist es unsicher, sich in einem Raum mit einem funktionierenden 3D-Drucker aufzuhalten, der TPU verwendet.

Schlussfolgerung

Wie bereits erwähnt, sollten wir die Verwendung von PLA vermeiden, wenn die Entflammbarkeit ein wichtiges Anliegen ist. Es ist auch erwähnenswert, dass, obwohl ABS unter bestimmten Bedingungen ebenfalls brennbar ist, es möglich ist, ABS-Varianten zu kaufen, die speziell flammhemmend sind. Sie sind natürlich viel teurer.

Sofern nicht durch einen anderen Faktor eingeschränkt, sind TPU und PETG die beste Option für flammhemmende Thermoplaste. Denken Sie daran, dass TPU ein flexibles Filament ist, was es zu einem ziemlich seltsamen Ersatz für PLA oder ABS macht, wenn Steifigkeit erforderlich ist. Allerdings ist PETG die beste Option, es sei denn, es ist auch UV-Beständigkeit erforderlich.

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