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Der 3D-Druck hat sich in den vergangenen Jahren von einem reinen Prototyping-Werkzeug zu einer vielseitigen industriellen Fertigungstechnologie entwickelt. Besonders im Bereich der technischen Kunststoffe eröffnen sich neue Chancen: Sie ermöglichen die Herstellung von hochbelastbaren Funktionsteilen, individuellen Kleinserien und Ersatzteilen direkt aus dem digitalen Modell.
Ob Maschinenbau, Automobiltechnik oder Medizintechnik – der 3D-Druck mit technischen Kunststoffen schafft Flexibilität, senkt Kosten in der Entwicklung und bietet kurze Durchlaufzeiten. Dank ihrer spezifischen Eigenschaften eignen sich diese Hochleistungskunststoffe für Anwendungen, bei denen herkömmliche Werkstoffe an ihre Grenzen stoßen.
Technische Kunststoffe zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit sowie eine gute Dimensionsstabilität aus. Sie gehören zur Klasse der Hochleistungskunststoffe und sind deutlich robuster als typische 3D-Druck-Materialien wie PLA oder ABS.
Ihre Beständigkeit gegenüber Hitze, Reibung, Medien oder UV-Strahlung macht sie ideal für dauerhafte Anwendungen in der Industrie. Im Gegensatz zu Standardkunststoffen wie PLA oder ABS bieten sie dauerhafte Performance in anspruchsvollen Umgebungen und erweitern damit die Grenzen der additiven Fertigung. Zu den gängigen technischen Kunststoffen für den 3D-Druck zählen unter anderem:
TPU (thermoplastisches Polyurethan)
Diese Materialien sind meist als Filament (FDM), Pulver (SLS) oder Granulat (für industrielle Drucksysteme) erhältlich.
Viele technische Kunststoffe sind fester und zäher als Standardkunststoffe. Sie eignen sich für Funktionsteile, Lager, Zahnräder oder Befestigungen.
Kunststoffe wie PEEK oder PC halten hohen Temperaturen und aggressiven Medien stand und sind daher auch in der Automobil- oder Chemieindustrie gefragt.
Komplexe Geometrien, Innenkanäle oder bionische Strukturen lassen sich mit 3D-Druck effizient realisieren, ohne Formenbau oder Werkzeuge.
Mit CAD-Daten lassen sich Bauteile bedarfsgerecht in kurzer Zeit nachproduzieren, z. B. für Maschinenstillstände oder Serienänderungen.
Funktionsprototypen, Halterungen, Lagergehäuse, Distanzstücke oder komplexe Luftkanäle lassen sich mit technischen Kunststoffen stabil und langlebig drucken.
Werkzeugeinsätze, Montagehilfen, Kabelhalterungen oder Innenraumteile für Vorserien werden oft im FDM- oder SLS-Verfahren aus PA6, PC oder PEEK gefertigt.
Dank Biokompatibilität einiger Materialien wie PEEK oder PPSU lassen sich patientenspezifische Bauteile, Prothesen oder chirurgische Hilfen realisieren.
Gewichtsoptimierte Bauteile aus technischen Kunststoffen ersetzen Metallteile. Wichtig sind hier hohe Steifigkeit, Temperaturbeständigkeit und geringe Emissionen.
Materialhandling: Viele technische Kunststoffe sind hygroskopisch und müssen vor dem Drucken getrocknet werden.
Verzugsneigung: Hohe Schwindung erfordert ein beheiztes Druckbett und ggfs. geschlossene Baukammer.
Haftung und Schichthaftung: Die Adhäsion zwischen den Layern ist bei technischen Kunststoffen kritischer als bei PLA oder PETG.
Maschinenanforderungen: Für Hochleistungskunststoffe wie PEEK sind spezialisierte Drucker mit hoher Extrusionstemperatur notwendig.
Der 3D-Druck mit technischen Kunststoffen bietet der Industrie enorme Vorteile: von schneller Produktentwicklung über individuelle Fertigung bis hin zu Funktionsbauteilen für extreme Einsatzbedingungen. Wer geeignete Materialien auswählt und das Zusammenspiel von Druckparametern und Bauteildesign versteht, erschließt sich eine neue Dimension der Fertigungstechnologie. Dabei lohnt sich der Blick über den reinen Materialpreis hinaus: Die Kombination aus Präzision, Wiederholgenauigkeit und Funktion eröffnet neue Perspektiven – vor allem dann, wenn konventionelle Fertigungsverfahren wirtschaftlich oder technisch an ihre Grenzen stoßen.
Welche technischen Kunststoffe lassen sich besonders gut 3D-drucken?
Polycarbonat, PA6, PETG und TPU gelten als gut druckbar. PEEK erfordert spezielle Technik, bietet aber die besten Eigenschaften.
Sind technische Kunststoffe teurer als Standardmaterialien?
Ja, insbesondere Hochleistungskunststoffe wie PEEK oder PPSU sind deutlich teurer, bieten aber einen hohen Mehrwert in anspruchsvollen Anwendungen.
Kann ich technische Kunststoffe auch im Heim-3D-Druck verwenden?
Einige Materialien wie PETG oder Nylon sind mit semi-professionellen FDM-Druckern verarbeitbar. Hochleistungskunststoffe wie PEEK erfordern Industrieanlagen.
Welche Verfahren sind für den Druck geeignet?
FDM (Filament), SLS (Pulver) und MJF (Multi Jet Fusion) sind gängige Verfahren für technische Kunststoffe.
