10 stärkste Materialien für den 3D-Druck

Der 3D-Druck ist ein äußerst vielseitiges Herstellungsverfahren, mit dem sowohl Prototypen als auch langlebige Teile für den Endverbrauch hergestellt werden können. Bestimmte Anwendungen erfordern, dass 3D-gedruckte Teile extrem stark und langlebig sind. Diese Eigenschaften hängen zu einem großen Teil vom Design sowie von den 3D-Druckmaterialien ab, die zur Herstellung des Teils verwendet werden. Werfen wir einen Blick auf die Optionen der stärksten Materialien für den 3D-Druck für die bei Xometry verfügbaren Technologien.

Indikatoren für starke 3D-Druckmaterialien

Starke Materialien oder daraus hergestellte Teile haben eine hohe Zug-, Kompakt- oder Scherfestigkeit. Sie halten hohen Belastungen stand und verformen sich bei starker Belastung nicht. Starke Materialien können auch eine gute Beständigkeit gegen Stöße, Chemikalien und raue Wetterbedingungen aufweisen. Die Festigkeit gedruckter Teile hängt auch von anderen Faktoren ab, wie z. B. Design, Nachbearbeitung und Druckeinstellungen.

Die stärksten 3D-Druckmaterialien, die bei Xometry erhältlich sind

Unterschiedliche Drucktechnologien erfordern unterschiedliche Kunststoffe oder Metalle zum Drucken. Lassen Sie uns sehen, welches Druckmaterial mit guter Festigkeit für jede Technologie erforderlich ist und welche Eigenschaften es im Detail hat.

CE 221 (Cyanatester)

Dieses Material ist bekannt für seine Hochtemperaturbeständigkeit und Steifigkeit. Aufgrund seiner hohen Wärmeformbeständigkeit kann CE 221 bedenkenlos in Anwendungen mit hohen thermischen Anforderungen eingesetzt werden. Das Harz hat eine langfristige thermische Stabilität mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 225 °C.

Dieses Material ist in der Lage, hohem Druck standzuhalten und eine hochpräzise Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen.

• 3D-Drucktechnologie: Kohlenstoff-DLS
• Anwendungen: Industrieprodukte, elektronische Baugruppenkomponenten, Flüssigkeitsverteiler

Nylon PA 12 Kohlegefüllt

Die Mischung aus Nylon PA 12-Harz mit gehackter Kohlefaser verleiht diesem Material hervorragende strukturelle Eigenschaften. Die Kohlefaser nimmt 35 % seines Gewichts ein. Dies ermöglicht eine ausgeprägte Gestaltungsfreiheit, insbesondere für das Prototyping.

Es ist ziemlich stark und steif und kann Metalle in bestimmten Anwendungen wie Vorrichtungen, Vorrichtungen, Bohrführungen und Einpresseinsätzen ersetzen. Es hat breite Anwendungsmöglichkeiten in der Automobil-, Industrie- und Freizeitindustrie. Nylon PA 12 CF wird weithin als das FDM-Material mit dem höchsten verfügbaren Festigkeits-Gewichts-Verhältnis bezeichnet.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Werkzeugbau, Prototyping

EPX 82

Dieses Photopolymer auf Epoxidbasis hat eine hervorragende Mischung aus Zähigkeit, Steifheit, Haltbarkeit, Temperaturbeständigkeit und einer hohen Zugfestigkeit von 82 MPa. Aufgrund seiner UV- und thermischen Stabilität eignet es sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Das Harz EPX 82 ist in der Lage, genaue Drucke zu liefern.

Seine hohe Schlagfestigkeit und Hitzebeständigkeit ermöglichen den Dauereinsatz in Anwendungen mit wechselnden Temperaturen.

• 3D-Drucktechnologie: Kohlenstoff-DLS
• Anwendungen: Vorrichtungen, Leuchten, Halterungen, Verbinder

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat ist ein zähes und amorphes Material mit hoher Schlagfestigkeit, Stabilität und guten elektrischen Eigenschaften. Dieses Material ermöglicht die Lichtdurchlässigkeit im Inneren in fast der gleichen Weise wie Glas. Mit einer Wärmeformbeständigkeit von 140°C hat es einen breiteren Einsatztemperaturbereich.

Es wird häufig für die Herstellung von Schutzhelmen, Gläsern für Autoscheinwerfer und kugelsicheren Brillen verwendet. Es kann ohne nennenswerten Materialabbau mit flammhemmenden Materialien kombiniert werden.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Medizinische Geräte, Industrieprodukte, elektronische Komponenten

Edelstahl 17.4 / 1.4542

Dies ist Chrom-Nickel-Kupferstahl mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Zähigkeit. Es hat eine Zugfestigkeit von 1070 N/mm ² . Edelstahl 17.4 hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund seiner hohen Festigkeit wird es häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in hochtechnologiegetriebenen Industrien in Komponenten wie Zahnrädern, Turbinenschaufeln, Wellen und Formwerkzeugen eingesetzt.

Dieses Material kann auf eine Vielzahl von Härte- und Zähigkeitsstufen wärmebehandelt werden. Direktes Metall-Lasersintern (DMLS) ist die Standardform des Druckens mit Edelstahl. Es werden jedoch auch andere Verfahren wie Binder-Jetting und selektives Laserschmelzen (SLM) verwendet.

• 3D-Drucktechnologie: DMLS, Binder-Jetting, SLM
• Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, Hochtechnologieindustrie

ULTEM 1010

Dieses Material hat im Vergleich zu anderen FDM-Thermoplasten die höchste Hitzebeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Zugfestigkeit. ULTEM 1010 ist in transparenter, opaker und glasgefüllter Qualität erhältlich. Es hat eine breite Anwendung in kundenspezifischen Werkzeugen für die Herstellung von Metall- oder Kunststoffteilen, medizinischen Werkzeugen und temperaturbeständigen Matrizen.

Es ist ein Hochleistungs-Polyetherimid-Thermoplast und kann als das stärkste verfügbare FDM-Druckmaterial bezeichnet werden. Es hat den niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten. Es verfügt über Lebensmittelkontakt- und Biokompatibilitätszertifizierungen, was es ideal für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie macht.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Lebensmittelindustrie, Werkzeugbau

SCHAUEN

Es hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien mit hoher mechanischer Festigkeit und Dimensionsstabilität. Es hat die Fähigkeit, seine Steifheit bei erhöhten Temperaturen beizubehalten und kann für den Dauereinsatz bei Temperaturen bis zu 170 °C eingesetzt werden.

PEEK, auch bekannt als Polyetheretherketon, hat eine ausgezeichnete Ermüdungs- und Spannungsrissbeständigkeit. Es wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gas- sowie in der Halbleiterproduktion eingesetzt.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Lager, Dichtungen, Ventile, Schläuche

ULTEM 9085

Dieses hat ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, eine hohe Schlagzähigkeit bei guter Hitzebeständigkeit. Es ist stark flammhemmend. Es wird bei der Herstellung von Prototypen sowie Werkzeugen in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie eingesetzt. Es ist vergleichbar mit Nylon 6.68 (9800).

ULTEM 9085 ist mit seiner überlegenen mechanischen Festigkeit und seinem geringen Gewicht für die Herstellung von Endverbraucherkomponenten geeignet.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Vorrichtungen, Vorrichtungen, Verbundformen

Aluminium AlSiMG / EN 1706:1998

Dieses Material hat eine ausgezeichnete Festigkeit bei erhöhten Temperaturen (etwa 200°C). Aluminium AlSiMG hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und lässt sich leicht polieren. Es hat eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute Hitzerissbeständigkeit. Die Dauerfestigkeit ist mit 110 N/mm ² hervorragend .

Es hat eine gute Schweißbarkeit und wird häufig in Teilen für Fahrzeuge, Maschinen und Flugzeuge eingesetzt. Es hat eine Zugfestigkeit von 290 MPa bei Raumtemperatur.

• 3D-Drucktechnologie: DMLS
• Anwendungen: Automobil, Luft- und Raumfahrt

Edelstahl 316L / 1.4404

Dieses Material hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und ist rostfreier Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl. Edelstahl 316L hat eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Stabilität gegenüber Medien auf Chlorbasis und nicht oxidierenden Säuren. Es hat eine hohe Zugfestigkeit von ca. 500 N/mm ² .

Es wird typischerweise in Lebensmittelverarbeitungs- und Laborgeräten, Wärmetauschern, Schrauben und Muttern verwendet. Es ist das glatteste Material im Vergleich zu anderen Metallmaterialien.

• 3D-Drucktechnologie: DMLS
• Anwendungen: Nahrungsmittel- und Getränkeausrüstung, pharmazeutische Ausrüstung

3D-Druck stärkster Materialkostenvergleich

Lassen Sie uns einen Kostenvergleich der drei Harze aus dem Angebotsmodul von Xometry für das CAD-Modell durchführen:

Material	Technologie	Zugfestigkeit	Kosten pro Einheit	Stückkosten pro 10 Stück	Stückkosten pro 100 Stück
CE 221	Kohlenstoff-DLS	92 MPa	645,21 €	171,58 €	Preis auf Anfrage
Nylon PA 12 CF	FDM	76 MPa	24,60 €	18,49 €	14,31 €
EPX 82	Kohlenstoff-DLS	82 MPa	201,85 €	46,38 €	46,38 €
PC	FDM	60 MPa	34,45 €	25,89 €	25,03 €
Edelstahl 17.4	DMLS	1103 MPa	387,12 €	294,83 €	Preis auf Anfrage
ULTEM 1010	FDM	105 MPa	50,03 €	35,80 €	34,61 €
PEEK	FDM	110 MPa	44,21 €	32,32 €	23,56 €
ULTEM 9085	FDM	70 MPa	47,64 €	35,80 €	34,61 €
Aluminium AlSiMG	DMLS	230 – 290 MPa	174,76 €	89,19 €	87,80 €
Edelstahl 316L	DMLS	490 – 690 MPa	387,12 €	294,83 €	Preis auf Anfrage

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Schlussfolgerung

Es gibt zwei Haupttypen von starken Materialien für den 3D-Druck:Kunststoffe, die mit FDM, SLS, SLA, Carbon DLS, MJF und Metallen (DMLS) gedruckt werden können. Xometry Europe bietet schnelle, zuverlässige und hochpräzise 3D-Druckdienste mit diesen Technologien und Materialien. Durch unsere Instant Quoting Engine und unser Netzwerk von über 2.000 Herstellern stellen wir sicher, dass Sie einen nahtlosen Teileproduktionsprozess erleben, von der Angebotserstellung bis zur Haustürlieferung.