Holz-3D-Druckfilament: Materialien, Eigenschaften & Expertenleitfaden

Holz-3D-Druckfilamente kamen 2012 auf den Markt. Erfinder war der Deutsche Kai Parthy, Gründer von Lay Filaments. Holzfilamente sind einzigartig, da sie komplexen Druckdesigns holzähnliche Oberflächen verleihen. Die Zusammensetzung beträgt typischerweise 20–40 % Holzabfallmaterialien und 60–80 % Polymer. PLA (Polymilchsäure) dient meist als Polymerbasis, der Holzbestandandteil kann aus verschiedenen Holzderivaten bestehen – Kork, Holzspäne/Sägemehl.

Selbst wenn Ästhetik nicht im Fokus steht, kann Holz als Füllmaterial die Kosten von 3D-Druckmaterialien senken. Es gibt auch andere holzähnliche Filamente, die durch Färbung den Holzeindruck erwecken, aber da sie keine Holzpartikel enthalten, wirken sie eher wie Kunststoff.

Drei Hauptvorteile von Holz-3D-Druck: Schichten holzbasierter Materialien verbinden stärker miteinander, Sägemehl steht als günstiges Abfallmaterial anderer Industrien zur Verfügung, Holzfilamente sind biologisch abbaubar und recycelbar. Nachteile: unflexibel, können das Polymer spröde machen. Einsatzbranchen: Luftfahrt, Automobil, Architektur, Engineering, Medizintechnik, Schmuck, Bildung. Dieser Artikel fokussiert holzbasierte PLA-Filamente als gängigste 3D-Druck-Holzfilamente. Wir besprechen Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften und Vergleich zu anderen Filamenten.

Was ist Holz-3D-Druck?

Holz-3D-Druck ist ein Prozess, bei dem holzbasierte Abfallmaterialien wiederverwertet und als Inhaltsstoffe im Konstruktionsfilament für additive Fertigung genutzt werden. Holz ist eines der beliebtesten 3D-Filament-Additive, da es Teile so wirken lässt, als seien sie aus Holz geschnitzt. Mehr in unserem Alles über 3D-Druck-Leitfaden.

Wie ist die Zusammensetzung von Holzfilament?

Holzfilamente sind Kompositfilamente, die typischerweise PLA (Polymilchsäure) als Basis und Holz als Additiv nutzen. Hersteller bieten viele Holzarten: Birke, Zeder, Bambus, Kork, Ebenholz, Kiefer, Olive, Kokosnuss. Standardzusammensetzung: ca. 30 % Holzanteil, 70 % PLA – Werte variieren zwischen Produkten und Herstellern. Da PLA Hauptbestandteil ist, hängen die meisten Filamenteigenschaften von diesem Material ab. Durch Holzzugabe kommen veränderte Eigenschaften ins Spiel – erhöhte Sprödigkeit und holzähnliche Optik/Haptik.

Welche Eigenschaften hat Holzfilament?

1. Holzfilament neigt sehr wenig zu Warping (Verzug) oder Schrumpfung.
2. Holzfilamente sind biologisch abbaubar und recycelbar.
3. Holz-3D-Druckfilamente sind sehr steif und rigide, nicht für Flexibilität ausgelegt.

Vergleich der Holzfilament-Eigenschaften

Tabelle 1 vergleicht die Eigenschaften von Holz-3D-Druckfilament mit einer Auswahl anderer 3D-Druckfilamente ohne Additive: