10 stärkste 3D-Druckmaterialien für ultimative Haltbarkeit

3D-Druck ist ein hochvielseitiger Fertigungsprozess, der sowohl Prototypen als auch langlebige Endbauteile produzieren kann. Bestimmte Anwendungen erfordern, dass 3D-gedruckte Teile extrem stark und haltbar sind. Diese Eigenschaften hängen weitgehend vom Design sowie von den verwendeten 3D-Druckmaterialien ab. Sehen wir uns die Optionen der stärksten Materialien für 3D-Druck an, die bei Xometry verfügbar sind.

Indikatoren für starke 3D-Druckmaterialien

Starke Materialien oder damit gefertigte Teile weisen hohe Zug-, Druck- oder Scherfestigkeit auf. Sie halten hohen Belastungen stand und verformen sich nicht unter schweren Lasten. Starke Materialien können auch gute Beständigkeit gegen Schlag, Chemikalien und raue Witterungsbedingungen aufweisen. Die Festigkeit gedruckter Teile hängt auch von anderen Faktoren ab, wie Design, Nachbearbeitung und Druckeinstellungen.

Die stärksten 3D-Druckmaterialien bei Xometry

Verschiedene Drucktechnologien erfordern unterschiedliche Kunststoffe oder Metalle. Sehen wir uns an, welches Druckmaterial mit guter Festigkeit jede Technologie erfordert und welche Eigenschaften es im Detail hat.

CE 221 (Cyanatester)

Dieses Material ist bekannt für seine hohe Temperaturbeständigkeit und Steifigkeit. Aufgrund seiner hohen Wärmeformbeständigkeitstemperatur kann CE 221 sicher in Anwendungen mit hohen thermischen Anforderungen eingesetzt werden. Das Harz besitzt langfristige thermische Stabilität mit einer Glasübergangstemperatur von ca. 225 °C.

Dieses Material hält hohen Drücken stand und liefert eine hochpräzise Oberflächenbeschaffenheit.

• 3D-Drucktechnologie: Carbon DLS
• Anwendungen: Industrieprodukte, elektronische Baugruppenkomponenten, Fluidverteiler

Nylon PA 12 karbonfaserverstärkt

Die Mischung aus Nylon PA 12 Harz und gehackten Kohlenstofffasern verleiht diesem Material hervorragende strukturelle Eigenschaften. Die Kohlenstofffaser macht 35 % des Gewichts aus. Dies ermöglicht deutliche Designfreiheit, besonders für Prototyping.

Es ist sehr fest und steif, kann Metalle in bestimmten Anwendungen wie Vorrichtungen, Fixierungen, Bohrführungen und Presspassungen ersetzen. Es findet breite Anwendung in Automobil-, Industrie- und Freizeitbranche. Nylon PA 12 CF wird allgemein als das FDM-Material mit dem höchsten Festigkeits-Gewichts-Verhältnis bezeichnet.

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

EPX 82

Dieses epoxidbasierte Photopolymer bietet eine exzellente Mischung aus Zähigkeit, Steifigkeit, Haltbarkeit, Temperaturbeständigkeit und hoher Zugfestigkeit von 82 MPa. Seine UV- und thermische Stabilität macht es für ein breites Anwendungsspektrum geeignet. Das EPX 82 Harz ermöglicht präzise Drucke.

Seine hohe Schlag- und Hitzebeständigkeit erlaubt den kontinuierlichen Einsatz in Anwendungen mit schwankenden Temperaturen.

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

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat ist ein zähes, amorphes Material mit hoher Schlagfestigkeit, Stabilität und guten elektrischen Eigenschaften. Dieses Material lässt Licht fast wie Glas durch. Es hat einen weiten Temperaturbereich mit einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 140 °C.

Es wird häufig für Sicherheitshelme, Linsen für Autoscheinwerfer und bruchsichere Gläser verwendet. Es kann mit flammhemmenden Materialien kombiniert werden, ohne nennenswerte Materialdegradation.

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

Edelstahl 17.4 / 1.4542

Dies ist ein Chrom-Nickel-Kupfer-Stahl mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Zähigkeit. Die Zugfestigkeit beträgt 1070 N/mm². Edelstahl 17.4 hat gute Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund seiner hohen Festigkeit wird er stark in der Luft- und Raumfahrt und hochtechnologischen Branchen für Komponenten wie Zahnräder, Turbinenschaufeln, Wellen, Formwerkzeuge eingesetzt.

Dieses Material kann wärmebehandelt werden, um eine Vielzahl von Härte- und Zähigkeitsgraden zu erreichen. Direct Metal Laser Sintering (DMLS) ist die Standarddruckmethode für Edelstahl. Andere Methoden wie Binder Jetting und Selective Laser Melting (SLM) werden ebenfalls verwendet.

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

ULTEM 1010

Dieses Material bietet die höchste Hitzebeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Zugfestigkeit im Vergleich zu anderen FDM-Thermoplasten. ULTEM 1010 ist in transparenten, opaken und glasfaserverstärkten Ausführungen erhältlich. Es findet breite Anwendung in kundenspezifischen Werkzeugen für Metall- oder Kunststoffteilefertigung, medizinischen Werkzeugen und temperaturbeständigen Matrizen.

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

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

PEEK

Es weist exzellente Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien bei hoher mechanischer Festigkeit und Dimensionsstabilität auf. Es behält seine Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen und kann kontinuierlich bis 170 °C eingesetzt werden.

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

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

ULTEM 9085

Dieses Material bietet ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, hohe Schlagfestigkeit bei guter Hitzebeständigkeit. Es ist stark flammhemmend. Es wird in der Produktion von Prototypen sowie Werkzeugen in der Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie eingesetzt. Es ist vergleichbar mit Nylon 6.68 (9800).

ULTEM 9085 mit seiner überlegenen mechanischen Festigkeit und Leichtigkeit eignet sich für die Produktion von Endbauteilen.

• 3D-Drucktechnologie: FDM
• Anwendungen: Vorrichtungen, Fixierungen, Kompositformen

Aluminium AlSiMg / EN 1706:1998

Dieses Material besitzt exzellente Festigkeit bei erhöhten Temperaturen (ca. 200 °C). Aluminium AlSiMg hat gute Korrosionsbeständigkeit und lässt sich leicht polieren. Es verfügt über gute Bearbeitbarkeit und gute Warmrißbeständigkeit. Die Ermüdungsfestigkeit ist exzellent bei 110 N/mm².

Es hat gute Schweißbarkeit und findet breite Anwendung in Teilen für Fahrzeuge, Maschinen und Flugzeuge. Die Zugfestigkeit beträgt 290 MPa bei Raumtemperatur.

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

Edelstahl 316L / 1.4404

Dieses Material hat geringen Kohlenstoffgehalt und ist ein Chrom-Nickel-Molybdän-Edelstahl. Edelstahl 316L weist hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Stabilität gegen chlorhaltige Medien und nicht-oxidierende Säuren auf. Er hat eine hohe Zugfestigkeit von ca. 500 N/mm².

Er wird typischerweise in Lebensmittel- und Getränkeausrüstung, pharmazeutischen Geräten, Wärmetauschern, Schrauben und Muttern eingesetzt. Er ist das glatteste Material im Vergleich zu anderen Metallmaterialien.

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

Kostenvergleich der stärksten 3D-Druckmaterialien

Vergleichen wir die Kosten über Xometrys Quoting Engine für das CAD-Modell:

Material	Technologie	Zugfestigkeit	Kosten pro Einzelteil	Stückkosten bei 10 Stück	Stückkosten bei 100 Stück
CE 221	Carbon 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	Carbon 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

Testen Sie Xometrys Instant Quoting Engine, um Ihre Teile mit den stärksten 3D-Druckmaterialien zu beschaffen.

Fazit

Es gibt zwei Haupttypen starker Materialien für 3D-Druck: Kunststoffe, die mit FDM, SLS, SLA, Carbon DLS, MJF gedruckt werden können, und Metalle (DMLS). Xometry Europe bietet schnelle, zuverlässige und hochpräzise 3D-Druckservices mit diesen Technologien und Materialien. Durch unsere Instant Quoting Engine und unser Netzwerk von über 2.000 Herstellern gewährleisten wir einen nahtlosen Teileproduktionsprozess – vom Angebot bis zur Lieferung an Ihre Haustür.