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Hitzebeständiges Filament Bis 230°C

geschrieben von plasticmonk 
Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
11. May 2017 07:54
Unsere offizielle Pressemitteilung:

Erstes 4D Hochtemperaturfilament für Standarddrucker - Hitzebeständig bis 230 °C

3dk.berlin erweitert die Möglichkeiten von 3D-Standard-Druckern (FDM): Mit dem neu entwickelten Filament »k-Top« sind Druckerzeugnisse jetzt bis 230°C hitzebeständig.
Nicht nur für Modellbauer und Maker sondern auch in der Industrie bei Kleinserien, Prototypen oder Maßanfertigungen bietet der thermoplastische Kunststoff damit erstmals ganz neue Möglichkeiten. »Hitzebeständige Bauteile in der Nähe von Motoren oder Hotends können nun zuverlässig gedruckt werden«, sagte 3dk-Geschäftsführer Volker Bernhardt bei der Produkteinführung. Der Kunststoff ist zudem mechanisch deutlich fester als ABS oder PLA.
Das neue Material hat 3dk.berlin für Industriekunden entwickelt und bietet es nach erfolgreicher Pilotphase bei einem großen Automobilveredler jetzt auch im Consumer-Bereich an. Es eignet sich für nahezu alle handelsüblichen 3D-Drucker, die im Schmelzschichtverfahren (FDM) arbeiten und eine Drucktemperatur von 260 °C erreichen. Ein beheiztes Druckbett oder ein beheizter Bauraum sind nicht nötig. Das Material ist gutmütig im Druck. Es akzeptiert aktive Kühlung und hat eine hervorragende Interlayerhaftung. Nach dem Druck werden die Bauteile bei ca. 110 °C mindestens zehn Minuten im Umluft-Ofen temperiert und langsam abgekühlt. Die Temperzeit ist stark vom Volumen des gedruckten Objektes abhängig. Es muss komplett durcherwärmt werden.
Die 4. Dimension ist der nachträgliche Kristallisationsvorgang, der den Impuls zur Änderung der Materialstruktur gibt. Hierdurch wird eine Erhöhung der thermischen Belastbarkeit auf bis zu 200°C (Dauerlast) und 230 °C bei Spitzen erreicht.
Wird auf die Kristallisation verzichtet ist das Druckergebnis extrem schlagzäh und kann mechanisch belastet werden. Die Temperaturfestigkeit liegt dann bei ca. 80°C.

3dk.berlin gehört zur Bernhardt Kunststoffverarbeitungs GmbH, die seit über 50 Jahren Folien, Kunststoffteile und Spezialmaterialien für die Industrie herstellt. Das Unternehmen produziert in Deutschland und verfügt über lange Erfahrung in der Anlagentechnik, der Verarbeitung und Entwicklung neuer Kunststoffe, u.a. in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut und der Uni Rostock. Seit 2013 bauen die Berliner im Stammhaus Heiligensee den Bereich 3D-Druck aus.

Die Premium-Filamente »made in germany« sind durch ihre besondere Rohstoffzusammensetzung und hohe Konstanz leicht zu verarbeiten. Im Angebot sind biologisch abbaubare PLA-Filamente in jeder Wunsch- und 100 Standardfarben, flexibles Bio-Filament (Willowflex), Sondermaterialien und das neue Filament »k-Top«. Dieser technische Kunststoff ist wie das übrige Sortiment aus lebensmittelechten Rohstoffen hergestellt. »k-Top« wird in schwarz, grau oder weiß, mit 1,75 oder 2,85 mm Durchmesser angeboten. Die Spule mit 300 Gramm kostet 29,90 Euro brutto und ist unter 3dk.berlin erhältlich.

Weitere Informationen über die Verarbeitung des Materials finden Sie im 3dk.berlin –Webshop unter [3dk.berlin]


Kontakt für Presseanfragen:
Volker Bernhardt
Geschäftsführer 3dk.berlin
Ruppiner Chaussee 325 I 13503 Berlin
0 30 / 4 37 48 15-1 I 01 73 / 2 32 90 86
v.bernhardt@3dk.berlin


Kontakt ins 3dk.berlin Labor
info@3dk.berlin
030-43748154

Ich werde versuchen alle Fragen zu beantworten.
Happy printing!
Florian

Hier noch ein paar Fotos

k-Top frisch gedruckt





k-Top getempert




k-Top in action - eine Boule-Kugel wiegt 750g und der arme Atlas schwitzt schon seit Stunden bei 170°C




diverse Anwendungsbeispiele für k-Top: man kann es als Formkern für Tiefziehanwendungen nutzen oder mit Prepreg Kohlefasermatten einfach drüber laminieren. Das Laminat haftet hervorragend auf k-Top und das Material hält den Druck und der Temperatur beim ausbacken problemlos stand.







1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.05.17 10:21.


guru meditation
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Anhänge:
Öffnen | Download - 3dktop_Flyer_DE_2_2.jpg (206.9 KB)
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
11. May 2017 13:38
Hallo Florian

Ich finde das neue Filament extrem interessant. Die Möglichkeit, hoch temperaturbeständige Teile mit konventionellen 3d-Druckern ohne beheiztem Bauraum zu fertigen ist schon verlockend.
Kannst du vielleicht ein paar Bilder von gedruckten Teilen hochladen, vielleicht vor und nach dem Tempern?

Wie verhält sich das Material nach der Kristallisation? Ist es nach wie vor schlagfest (wie PLA oder ABS) oder eher brüchig wie Glas?
Bleiben die gedruckten Teile nach dem Tempern maßhaltig?
Wie sieht es mit Geruch während des Druckens und des Temperns aus?
Kann das Filament beim Abkühlen des Hotends nach dem Druck im Hotend auch auskristallisieren?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.05.17 13:39.
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 06:42
Moin,

Das Material ist ohne Kristallisation extrem Schlagzäh und hat eine sehr starke Interlayerhaftung, auch wenn es mit aktiver Kühlung verdruckt wird. Schlagzähigkeit ist ähnlich wie ABS, aber ohne den Nachteil, dass die Layer so leicht außeinander reißen.
Beim Drucken ist das Material fast geruchsfrei. Beim Tempern riecht es nach warmen Plastik, der Geruch verfliegt aber schnell und ist nicht annähernd so unangenehm und intensiv wie ABS (mein subjektives Empfinden). Das Material ist Lebensmittelcht bezüglich der Basismaterialien und der Additive sowie der Verarbeitung hier im Berliner Werk. Was ihr zuhause macht ist euere Sache ;-)

Durch den Tempervorgang wird es deutlich Spröder, ist aber immer noch sehr beslastbar. Ich versuche gerade die Parameter heraus zu finden, mit denen das Material nach dem Tempern in warmen Wasser wieder Schlagzäher gemacht werden kann. Das wird aber noch zwei Wochen in Aspruch nehmen.
Beim Tempern haben wir eine Schrumpfung von ca. 1% in allen drei Achsen ermittelt. Bei großvolumigen Teilen ist es sinnvoll eine Entlüftungsbohrung einzubringen, da sich die Luft die im Inneren des Objektes zwischen dem Infill steckt natürlich ausdehnt und zu Verformungen führen kann.

k-Top kann durchaus im Hotend kristallisieren. Das ist einer der Gründe warum wir Drucker mit 260°C erreichbarer Drucktemperatur empfehlen. Der Schmelzpunkt von kristallinen k-Top liegt bei ca. 245°C dann zerfallen die Kristalle und das Material wird schlagartig sehr dünnflüssig.
Mit verstopfungen haben wir in der Testphase kaum Probleme gehabt. Am besten läuft das Material auf Fullmetal-Hotends und auf den Ultimakern. Der Replicator 2 hat das Problem, dass er mit seiner Aktiven kühlung manchmal seine Nozzle zu stark abkühlt und es nicht schafft die Temperatur zu halten -> ohne Kühlung drucken. Lediglich die CraftBot-Modelle aus Ungarn haben ein Problem mit dem Hotend: die haben ein eigenes PEEK-Hotend verbaut, dass offensichtlich keine ordentliche Heatbreak hat. D.h. die Heiß / Kalt- Zohnen im Hotend sind nicht scharf getrennt. Das führt bei retraction zur Kristallisation, die auch bei 260°C Drucktemperatur nicht schnell genug aufgeschmolzen werden kann und so verstopfungen hervorruft.

Bilder folgen.
Viele Grüße
Florian


guru meditation
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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 07:55
Moin,

klingt interessant, habe gerade mal eine Rolle bestellt.

Grüße

Sascha


3Tripple 290x300x280mm, Raspi3+DUE+RADDS mit TMC2100, micron3dp Doppelextruder, Big Booster, Filaprint, Z-Riemenantrieb

www.wattwetter.de
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 08:52
Hallo,

ich muss mich als jemand outen, der nicht vom Fach ist...

Wie schaffe ich es denn, dass das Material aushärtet? Ich habe verstanden:

- Drucken
- Backofen
- kristallisieren

Wie funktioniert der letzte Punkt? Was brauch ich dafür? Kann das "jeder" zu Hause?

Sorry für die blöde Frage...

Gruß
Sven
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 09:09
Hey Sven, du weist doch: es gibt nur blöde Antworten.
Hier kommt eine: die Materialsturktur verändert sich. grinning smiley

Etwas genauer geht es auch: Es gibt viele Kunststoffe, die dazu neigen beim langsamen Abkühlen eine teilkristalline Struktur auszubilden. Genau diesen Effekt machen wir uns zunutze indem wir einen speziellen Materialblend verwenden, der durch Additive noch mehr zum Kristallisieren neigt. Durch das Erhitzen im Ofen kommen wir bei 110°C an die sog. Glastemperatur heran. Das Material wird so weich, dass es knetbar ist (wenn man die Hitze aushält), aber noch hart genug ist, um die gegebene Form zu behalten. Wenn du nun den Ofen ausschaltest und es langsam abkühlen lässt (den Ofen nicht aufmachen) haben die Kristalle im Material Zeit zu wachsen. Das kann jeder zuhause, wenn er einen Umluftofen hat.
Das Schöne an der Teilkristallinen Struktur ist, dass das Material richtig Steif wird und einen recht scharfen Schmelzpunkt bekommt, fast wie ein Metall.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 13.05.17 01:50.


guru meditation
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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 09:13
Würde das auch im normalen Backofen funktionieren ? Also ober/Unterhitze und ebend NICHT Umluftn ?


Wer freundlich zu mir ist zu dem bin auch ich freundlich. Wer Schreibfehler findet darf sie gerne behalten winking smiley / Geeetech Prusa I3 ProX extended / Repetierhost / Mattercontroll / Slic3r
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 10:26
@drache
Würde auch gehen. Dauert vermutlich einfach etwas länger. Wichtig: Grill aus lassen. Die Infrarotstrahlung ist zu viel für den Kunststoff. Das gibt böse Brantwunden auf dem Druck! Und nicht direkt aufs Bodenblech stellen, dass ist bestimmt auch etwas wärmer als der Garraum selbst.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.05.17 10:27.


guru meditation
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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. May 2017 10:55
Kann man denn optisch erkennen ob die Kristalisation abgeschlossen ist ? Gibt es Optische Unterschiede zwischen frisch gedruckt und getempert ? Ich nehem mal an die ersten zwei Bilder sind einmal graues und einmal weißes Material. Welche Dichte hat das Material auch ähnlich ABS?


Wer freundlich zu mir ist zu dem bin auch ich freundlich. Wer Schreibfehler findet darf sie gerne behalten winking smiley / Geeetech Prusa I3 ProX extended / Repetierhost / Mattercontroll / Slic3r
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
13. May 2017 01:42
Optisch ist da nix zu erkennen. Aber der Kristallisation funktioniert verlässlich. Man muss nur 110°C erreichen und langsam runter kühlen. Unterhalb von 60°C passiert nichts mehr und der Vorgang ist abgeschlossen.
Das Material gibt es momentan in Schwarz, Grau, und Weiß.


guru meditation
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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
17. May 2017 12:33
Moin,

ein erster Druck:

260°/75 auf FR4, 0,15mm Layer, 60mm/s, 50% Kühlung

Ist schon richtig stabil und gerade im Backofensmiling bouncing smiley



Grüße

Sascha


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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
17. May 2017 13:49
Hey...

wie viel Gramm sind denn auf einer Rolle drauf? Irgendwie kann ich da keine Angabe finden!?

Gruß
Sven
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
17. May 2017 17:00
300g = 30€

Steht auch im ersten Post von plasticmonk.


Gruß
Gregor

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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
18. May 2017 01:49
Moin,

nach dem "Backen" scheint es noch einen Tick stabiler geworden zu sein.
Die Oberflächen sin seidig glänzend, Layerhaftung ist super, warping hatte ich nicht.
Das Teil ist ohne support gedruckt. Selbst die beiden Querstege sind richtig stabil.
Das Teil ist ohne Werkzeug nicht verformbar. Der untere Teil ist 6mm dick.
Das Rohfilament ist sehr hart und glatt.
Beim nächsten Test werde ich die Temperatur mal auf 265° erhöhen und etwas mehr Fluss einstellen.
Die Haftung auf FR4 war bei 75° sehr gut, die Ecken blieben alle haften und es liess sich nach dem abkühlen leicht abnehmen.
Ich habe zwischen Objekt und Brim 0.1mm Abstand eingestellt und beim Abnehmen vom Heizbett hing der Brim lose daneben, Klasse.
Man sieht das auch auf dem Bild, da ist nichts nachgearbeitet, so weggenommen und geknipst.


Grüße


Sascha


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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
19. May 2017 02:58
@ Scascha hast du das Teil schon thermisch belastet?

Florian


guru meditation
www.3dk.berlin
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
19. May 2017 09:36
Moin,

ich habe das Teil eben mal für ne Minute in kochendes Wasser gelegt. Es läßt sich auch dann nicht verbiegen.
ABS ist da schon weich.
Jetzt drucke ich gerade meine Lüfterhalter neu. Die liegen recht nah am Hotend, sind aus ABS und haben sich bereits verformt.
Dann sehe ich den direkten Unterschied.

Grüße

Sascha


Quote
plasticmonk
@ Scascha hast du das Teil schon thermisch belastet?

Florian


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Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
06. November 2017 14:56
Quote
plasticmonk

Beim Tempern haben wir eine Schrumpfung von ca. 1% in allen drei Achsen ermittelt.

Kann ich leider nicht unterschreiben.

Die Schrumpfungsrate liegt bei mir deutlich höher und zwar in Z bei 2,5% und in X/Y bei 2,7-2,8%.

Wirklich Schade um die Testteile...

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.11.17 14:58.


Lars - Blog, Thingiverse, Git

After successfully ignoring Google, FAQ's, the board search and leaving a undecipherable post in the wrong sub-forum don't expect an intelligent reply.
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
06. November 2017 15:07
Kann Lars bestätigen hatte auch ca. 2,5 % in allen Achsen.
Darüber hinaus bei flachen Teilen sehr starkes Warping durch das Tempern,
da muss ich mal noch mit den Temperaturen und Kühlung tüfteln.

Ansonsten aber cooles Material!
Re: Hitzebeständiges Filament Bis 230°C
12. March 2018 07:43
Sieht sehr interessant aus.

Ist es möglich davon auch Samples zu bekommen? Würde ich sehr gerne mal ausprobieren


Grüße

Manu
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