10 wasserfeste Optionen für Ihre 3D-gedruckten Teile:Materialien und Nachbearbeitung

Wasserbeständigkeit ist für Teile, die Regen und anderen feuchten Wetterbedingungen ausgesetzt sind, einschließlich ständigem Kontakt mit Wasser, wie z. B. Wasserflaschen, von entscheidender Bedeutung. Bei 3D-Drucktechnologien müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, um wasserfeste Teile zu erhalten:das Material, das 3D-Druckverfahren und die Nachbearbeitungsmöglichkeiten.

3D-Druck von wasserfesten Materialien

Die meisten 3D-Druckmaterialien wie PLA können sich zersetzen, wenn sie Wasser über längere Zeit ausgesetzt werden, während Metalle im Allgemeinen aufgrund von Oxidation durch Wasser Rost entwickeln. Materialien mit guter Wasserbeständigkeit sind gemäß dem Ingress Protection Code als IP 67 und/oder IP 68 klassifiziert.

Die unten aufgeführten 3D-Druckmaterialien können verwendet werden, um wasserfeste 3D-Modelle ohne allzu viele Oberflächenbehandlungen herzustellen.

Polypropylen (PP)

Dieses Material ist bei Lebensmittelverpackungsflaschen und -behältern beliebt. Es ist leicht und wasserabweisend (hydrophob), im Gegensatz zu anderen Materialien, die im Laufe der Zeit Wasser absorbieren.

Polypropylen ist sehr flexibel und hat eine gute Zwischenschichthaftung mit kleinen Lücken zwischen den Schichten während des Druckens. Es ist nicht nur wasserfest, sondern auch beständig gegen aggressive Chemikalien wie Säuren und organische Lösungsmittel. Es hat auch eine gute Hitzebeständigkeit.

Geeignete 3D-Drucktechnologien: MJF und SLS

Nylon PA 12

Dieses Material hat eine gute Elastizität und eine hohe Schlagfestigkeit. Seine Beständigkeit gegen Chemikalien, Alkohole, Kraftstoffe, Öle und Reinigungsmittel ist ausgezeichnet. Es hat eine gute Stabilität gegenüber Witterung und UV-Licht. PA12 bietet einige wasserdichte Eigenschaften und insgesamt ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Es ist jedoch nicht für den dauerhaften Kontakt mit Wasser geeignet und erfordert einige spezielle Oberflächenbehandlungen wie eine Epoxidbeschichtung, um eine bessere Wasserbeständigkeit zu gewährleisten.

Geeignete 3D-Drucktechnologien: SLS und FDM

ABS

Dieses Material eignet sich hervorragend für wasserfesten Druck. ABS ist ein hochschlagfestes und zähes Material und hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 105°C. Es ist sehr beständig gegen wässrige, Phosphor- und Salzsäure. Es kann jedoch durch Sonnenlicht beschädigt werden. Es wird häufig in Sprinklerleitungen und Abflussrohren verwendet.

Geeignete 3D-Drucktechnologie: FDM

Polycarbonat

Polycarbonat ist ein klares Material mit guter Schlagfestigkeit. Es ist ein ideales Material für Babyflaschen, nachfüllbare Wasserflaschen.

Polycarbonat ist ein zähes und amorphes Material mit hoher Schlagfestigkeit, Stabilität und guten elektrischen Eigenschaften. Mit einer Wärmeformbeständigkeit von 140°C hat es einen breiteren Einsatztemperaturbereich.

Geeignete 3D-Drucktechnologie: FDM

PETG

PETG hat eine erhebliche chemische Beständigkeit, Haltbarkeit und gute Formbarkeit. Es hat eine starke Wasser- und Feuchtigkeitsbarriere sowie eine gute Schlagfestigkeit und ist leicht flexibel. Dieses Material hat niedrige Umformtemperaturen, was es in Verbraucheranwendungen beliebt macht.

PETG wird häufig für Lebensmittelbehälter und Flaschen für flüssige Getränke verwendet.

Geeignete 3D-Drucktechnologie: FDM

ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)

Dies ist ein amorpher Thermoplast mit verbesserter Witterungsbeständigkeit. Aufgrund seiner UV-Beständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften wird es häufig im Prototyping im 3D-Druck eingesetzt. ASA hat eine gute Chemikalien- und Hitzebeständigkeit mit einer Glasübergangstemperatur von 108 Grad.

Geeignete 3D-Drucktechnologie: FDM

Edelstahl 316L / 1.4404

Der relativ geringe Chromanteil im Edelstahl macht ihn wasserfest. Es ist ziemlich beständig gegen Oxidation (Rost). Es kann jedoch durch chlorhaltiges Wasser beschädigt werden. Es wird typischerweise in Lebensmittelverarbeitungs- und Laborgeräten, Wärmetauschern, Schrauben und Muttern verwendet.

Geeignete 3D-Drucktechnologie: DMLS

Kostenvergleich von Teileproduktionen mit wasserfesten Materialien

Lassen Sie uns einen Kostenvergleich der Produktion von Teilen mit verschiedenen wasserfesten 3D-Druckmaterialien aus der Instant Quote Engine von Xometry durchführen:

Material	3D-Drucktechnologie	Kosten pro Einheit	Stückkosten pro 10 Stück	Stückkosten pro 100 Stück
Polypropylen	MJF	51,00 €	11,72 €	8,89 €
Polypropylen	SLS	51,00 €	31,57 €	30,69 €
Nylon PA 12	SLS	20,96 €	15,03 €	12,73 €
Nylon PA 12	FDM	18,70 €	10,35 €	5,63 €
ABS	FDM	9,13 €	6,34 €	2,57 €
Polycarbonat	FDM	34,45 €	25,89 €	25,03 €
PETG	FDM	10,84 €	4,28 €	3,32 €
ASA	FDM	18,75 €	6,60 €	3,99 €
Edelstahl 316L / 1.4404	DMLS	387,12 €	294,83 €	Preis auf Anfrage

Wasserfeste 3D-Drucktechnologien

Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithographie (SLA) und Selektives Lasersintern (SLS) sind die besten 3D-Drucktechnologien, wenn es um die Herstellung wasserfester Teile geht. Die folgenden Techniken können hauptsächlich während des FDM-Druckprozesses angewendet werden, um bessere Wasserbeständigkeitseigenschaften für die gedruckten Teile zu erzielen.

Wandstärke

Das Drucken mit einer Schichtdicke von 0,15 mm ergibt eine gute Druckqualität und gute wasserfeste Teile. Das Erhöhen der Dicke der Wand ist eine Möglichkeit, die Porosität für Wasser zu verringern. Die Dicke der Wand kann durch Verwendung einer geringen Schichthöhe, einer festen Füllung und einer hohen Temperatur erhöht werden.

Muscheln erhöhen

Als Faustregel gilt:Je mehr Umfänge hinzugefügt werden, desto höher sind die Chancen, ein wasserfestes Teil herzustellen. Tatsächlich funktioniert die Kombination von 4 bis 6 Umfängen mit einer Wandstärke von etwa 3 mm gut für wasserdichte Teile. Verschiedene Materialien haben jedoch unterschiedliche Umfangsgrenzen, daher ist es wichtig, die Umfangsgrenze für das gewählte Material zu berücksichtigen.

Höhere Drucktemperatur

Höhere Temperaturen können eine bessere Schichthaftung zwischen jeder Schicht ergeben. Diese verbesserte Bindung verringert die Lücken zwischen den Schichten, die zu Wasserlecks führen können.

Nachbearbeitungsoptionen, um wasserfeste Teile zu erhalten

Nachbearbeitungsprozesse sind sichere Wege, um sicherzustellen, dass Ihre Teile die erforderliche Wasserbeständigkeit für den Service aufweisen.

Dampfglättung

Dieser Prozess umfasst das Mischen von Schichten, das Entfernen von Schichtlücken und das Festziehen der Versiegelung um das Teil herum. Dies wird hauptsächlich durch Aufbringen eines Lösungsmittels auf einen löslichen Druck erreicht. Es ist erwähnenswert, dass chemische Lösungsmittel den Materialien etwas eigen sind.

Diese Oberflächenbehandlung ist für MJF- und SLS-Technologien verfügbar.

Epoxidbeschichtung

Vor dem Auftragen von Epoxid ist es wichtig, die Oberfläche des 3D-Teils zu schleifen und zu polieren, um sie so glatt wie möglich zu machen. Dadurch wird sichergestellt, dass es für das Auftragen des Epoxids richtig grundiert ist. Zweikomponenten-Epoxidharze sind die ideale Veredelung, um wasserfeste 3D-Teile zu erhalten. Die Fließfähigkeit reicht gerade aus, um in die Risse, Hohlräume oder Lücken im 3D-Druck zu schlürfen. Das Epoxidharz härtet dann aus und bildet eine starre, wasserdichte Schicht.

Schlussfolgerung

Xometry Europe bietet nicht nur die Materialien und 3D-Druckverfahren, sondern auch die Nachbearbeitungsvorgänge, die zur Herstellung hochwertiger und funktionaler wasserfester Teile erforderlich sind. Besuchen Sie unsere Instant Quoting Engine, um unsere verschiedenen Materialien, Technologien und Veredelungsoptionen zu erkunden und Ihr 3D-Modell hochzuladen.