Warum Sie Kohlefaserfilamente ausprobieren sollten

Was ist Kohlenstofffaserfilament?

Kohlenstofffaserfilament ist ein Spezialmaterial für den 3D-Druck, bei dem kurze Kohlenstofffaserstränge in ein Standardbasismaterial wie PLA, ABS, PETG oder Nylon eingearbeitet werden. Kohlenstofffasern zeichnen sich durch hohe Steifigkeit, Zugfestigkeit und Temperaturbeständigkeit aus, wodurch die Eigenschaften des Basismaterials deutlich verbessert werden.

Durch die Zugabe von Kohlenstofffasern zum Filament wird dessen strukturelle Integrität verbessert, wodurch das fertige Druckobjekt fester, stabiler und formstabiler wird. Darüber hinaus zeichnen sich Kohlenstofffaserfilamente durch ihr geringes Gewicht aus.

Bildquelle: Bambu Lab

Arten von Kohlenstofffaserfilamenten

PET CF (Polyethylenterephthalat-Kohlenstofffaser)

PET-CF-Filamente zeichnen sich durch geringe Feuchtigkeitsaufnahme und hohe Dimensionsstabilität aus. Sie vereinen die Zähigkeit von PET mit der Festigkeit von Kohlenstofffasern und eignen sich für tragende Strukturen oder Drucke, die in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden.

PA 6 CF (Polyamid 6 Kohlenstofffaser)

PA 6 CF-Filament ist mit Kohlenstofffasern verstärkt, um Steifigkeit, Festigkeit und Hitzebeständigkeit deutlich zu verbessern. Es eignet sich ideal für Anwendungen, die hohe Haltbarkeit und Schlagfestigkeit erfordern, wie z. B. Automobilteile und Industriekomponenten.

PA 12 CF (Polyamid 12 Kohlenstofffaser)

PA 12 CF ist ein Hochleistungsfilament aus Polyamid 12 und Kohlenstofffasern. Das Ergebnis ist ein Material mit hervorragender Steifigkeit, Festigkeit und Hitzebeständigkeit. Es zeichnet sich durch geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit und verzugsfreies Drucken aus und eignet sich daher ideal für die Herstellung von Werkzeugen und Funktionsteilen.

PLA CF (Polymilchsäure-Kohlenstofffaser)

PLA CF bietet die für PLA typischen einfachen Druckeigenschaften, jedoch mit zusätzlicher Festigkeit und Steifigkeit dank der Kohlenstofffaserverstärkung. Es ist eine hervorragende Wahl für alle, die robuste und leichte PLA-Teile benötigen.

PETG CF (Polyethylenterephthalatglykol-Kohlenstofffaser)

PETG CF ist ein mit Kohlenstofffasern verstärktes Copolyester, das sich durch gute Bedruckbarkeit, hervorragende Festigkeit und Steifigkeit sowie überlegene Dimensionsstabilität auszeichnet. Es ist ein vielseitiges Material für ein breites Anwendungsspektrum, insbesondere für solche, die Chemikalienbeständigkeit und geringe Schrumpfung erfordern.

ABS CF (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kohlenstofffaser)

ABS CF ist eine Mischung aus ABS-Kunststoff und Kohlenstofffasern, wodurch die Festigkeit, Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit des Materials verbessert werden. Es zeichnet sich durch gute Bedruckbarkeit, hervorragende Dimensionsstabilität und eine glatte Oberfläche aus.

PC CF (Polycarbonat-Kohlenstofffaser)

PC CF vereint die hohe Hitzebeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften von Polycarbonat mit der Festigkeit von Kohlenstofffasern. Es zeichnet sich außerdem durch seine hohe Steifigkeit, ausgezeichnete Dimensionsstabilität und hervorragende Oberflächenqualität aus.

Warum Kohlenstofffaserfilament verwenden?

Allgemeine Eigenschaften von Kohlenstofffaserfilamenten

● Hohe Zugfestigkeit: Kohlenstofffaserfilamente weisen eine überlegene Zugfestigkeit auf und sind daher in der Lage, erheblichen Belastungen standzuhalten, ohne sich zu dehnen oder zu brechen.

● Geringes Gewicht: Trotz ihrer Festigkeit sind diese Filamente bemerkenswert leicht, was für Anwendungen, bei denen das Gewicht ein begrenzender Faktor ist, von entscheidender Bedeutung ist.

● Hohe Steifigkeit: Die Steifigkeit der Kohlenstofffaserfilamente bedeutet, dass die gedruckten Teile auch unter Krafteinwirkung ihre Form behalten, was zu haltbareren und stabileren Konstruktionen führt.

● Thermische Stabilität: Dank ihrer hohen Temperaturtoleranz halten Kohlenstofffaserfilamente der Hitze stand, ohne sich zu verformen, und eignen sich daher für Bauteile, die einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind.

● Chemische Beständigkeit: Kohlenstofffaserfilamente sind chemikalienbeständig, was für Teile, die korrosiven Substanzen ausgesetzt sein können, von Vorteil ist.

Bildquelle: Formlabs

Anwendungen für 3D-gedruckte Teile aus Kohlefaser

Luft- und Raumfahrt

Mithilfe von 3D-gedruckten Teilen aus Kohlenstofffasern lassen sich Komponenten herstellen, die leichter und stabiler als herkömmliche Materialien sind, was zu einer höheren Kraftstoffeffizienz und besseren Leistung führt.

Automobilindustrie

Die Automobilindustrie profitiert von der Langlebigkeit und dem geringen Gewicht von Kohlefaser und verwendet sie für Bauteile wie Armaturenbretter, Stoßfänger und Schaltknäufe. Das Material verbessert nicht nur die Fahrzeugleistung, sondern auch den Kraftstoffverbrauch.

Medizinprodukte

Die Biokompatibilität von Kohlenstofffasern macht sie geeignet für Prothesen und orthopädische Hilfsmittel. Ihr geringes Gewicht und ihre hohe Festigkeit bieten Patienten Komfort und Funktionalität.

Sportausrüstung

Von Fahrrädern bis hin zu Tennisschlägern wird Kohlenstofffaser verwendet, um die Leistung von Sportgeräten zu verbessern und bietet hohe Festigkeit ohne unnötiges Gewicht hinzuzufügen.

Robotik

In der Robotik tragen Bauteile aus Kohlenstofffaser zur Entwicklung effizienterer und präziserer Roboter bei. Beispielsweise profitieren Greifarme von der Steifigkeit und dem geringen Gewicht des Materials.

Konsumgüter

Alltagsgegenstände wie Laptoptaschen, Handyhüllen und sogar Möbel werden heute aus Kohlefaserfilamenten hergestellt, was ihnen ein elegantes, modernes Aussehen und gleichzeitig Langlebigkeit verleiht.

Industriewerkzeuge

Kohlenstofffasern werden auch bei der Herstellung von Vorrichtungen, Lehren und Ausrichtungswerkzeugen verwendet, die eine hohe Präzision und Festigkeit erfordern, um ihre Form unter Belastung beizubehalten.

Energiesektor

Im Energiesektor wird Kohlenstofffaser für den Einsatz in Windkraftanlagenflügeln und Energiespeichersystemen erforscht, wo ihre Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit zu langlebigeren und effizienteren Konstruktionen führen können.

Bildquelle: Formlabs

Empfohlene Kohlenstofffaserfilamente

1. MH PRO Serie Carbonfaser-Nylon

Das MH PRO Series Carbon Fiber Nylon-Filament ist die ideale Wahl für Projekte mit höchsten Leistungsanforderungen. Es zeichnet sich durch hohe Schlagfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und beeindruckende Haltbarkeit aus. Die Durchmessertoleranz von ±0,02 mm gewährleistet gleichmäßige Druckergebnisse.

Bildquelle: MatterHackers

2. Bambu Lab PLA-Kohlenstofffaserfilament

Das kohlenstofffaserverstärkte PLA von Bambu Lab bietet eine einzigartige Kombination aus einfacher Handhabung und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Dank seiner Kohlenstofffaserstruktur erzeugt das PLA-CF-Filament Drucke mit einer markanten, matten Oberfläche und minimierten Schichtlinien.

Bildquelle: Bambu Lab

3. 3DXTECH CarbonX™ ABS+CF

Das CarbonX™ ABS+CF-Filament besteht aus hochfließfähigem ABS und hochwertigen Kohlenstofffasern mit hohem Modul. Dadurch bietet es neben robusten mechanischen Eigenschaften auch eine einfache Druckbarkeit. Mit einem Kohlenstofffaseranteil von 10 % sorgt es für eine exzellente Oberflächenqualität.

Bildquelle: 3DXTECH

4. Filamentives Kohlenstofffaser-PETG-Filament

Dieses Filament, das zu 20 % aus recycelten Kohlenstofffasern besteht, bietet außergewöhnliche Steifigkeit und Schlagfestigkeit bei gleichzeitig hoher Hitzebeständigkeit bis 80 °C. Es eignet sich ideal für die Herstellung robuster und langlebiger Bauteile mit einer ansprechenden, mattschwarzen Oberfläche.

Bildquelle: Filamentive

5. Polymaker PolyMide™ PA12-CF

PolyMide™ PA12 CF zeichnet sich durch seine geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit aus, was seine Handhabung, Lagerung und Bedruckbarkeit deutlich verbessert. Es liefert eine exzellente Oberflächengüte und eignet sich ideal für die Herstellung von Werkzeugen und Funktionsteilen.

Bildquelle: Polymaker

6. Raise3D Industrial PA12 CF+ Filament

Die Zugabe von 15 Gew.-% kurzen Kohlenstofffasern verbessert die mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie die Oberflächenqualität der gedruckten Teile. Im Vergleich zu anderen Materialien weisen sie ein höheres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, eine bessere Haftung zwischen den Schichten und eine verbesserte Dimensionsstabilität auf. Ideal für den Einsatz in der Fertigungs-, Automobil- und Luftfahrtindustrie.

Bildquelle: Raise3D

7. Raise3D Industrielles PET CF Filament

Das PET-CF-Filament bietet verbesserte Steifigkeit, Festigkeit und Hitzebeständigkeit und ist somit ideal für Anwendungen geeignet, die Langlebigkeit erfordern. Seine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und hohe Kriechfestigkeit gewährleisten, dass Ihre Drucke auch unter anspruchsvollen Bedingungen ihre Form behalten.

Bildquelle: Raise3D

8. Polymaker PolyMide™ PA6-CF

PolyMide™ PA6-CF Black ist ein kohlenstofffaserverstärktes Nylon-6-Filament (PA6), das im Vergleich zu herkömmlichen Filamenten eine deutlich höhere Steifigkeit und Festigkeit aufweist. Mit einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 215 °C eignet es sich für anspruchsvolle Anwendungen und gewährleistet gleichzeitig eine hervorragende Schichthaftung.

Bildquelle: Polymaker