Du möchtest wissen, wie du eines der stärksten Filamente drucken kannst? Dann bist du in diesem Artikel genau richtig!

In diesem Artikel erklären wir dir, wie du NYLON PA12 Kohlefaser / Glasfaser erfolgreich 3D-druckst.

NYLON 12 CF / GF

Viele Anwender haben die Befürchtung, nicht genug Erfahrung zu haben, um technische Filamente für höhere Ansprüche drucken zu können. Doch mit der richtigen Anleitung und den korrekten Einstellungen gelingt auch dir der erfolgreiche Druck in nur wenigen Schritten.

Eine kurze Erklärung: Was ist NYLON PA12 CF/GF eigentlich, und wo findet es im Alltag Anwendung?

NYLON gehört zur Gruppe der Polyamide und wurde bereits 1935 entdeckt. Es wird komplett synthetisch, also künstlich hergestellt und fand seine erste Anwendung in Damenstrümpfen, Zahnbürsten sowie Fallschirmen. Weißt du bereits, woraus eigentlich die extrem widerstandsfähigen Angelschnüre gefertigt sind? Ganz genau: ebenfalls NYLON!

NYLON besitzt zudem eine hohe Verschleißfestigkeit und hervorragende Gleiteigenschaften. Der Zusatz von Kohlefasern und Glasfasern erhöht zudem die Festigkeit sowie die Wärmeformstabilität. Auch die Haftung auf der Druckoberfläche des 3D Druckers und das sogenannte Warping (Verziehen des Bauteils während des Druckauftrages) wird durch diese Zusätze deutlich verbessert. Ein weitere Bonus: Die Fasern im fertigen Bauteil lassen die einzelnen Schichten optisch verschmelzen und es entsteht eine äußerst homogene Oberfläche.

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Nun aber genug von der Theorie und auf zur Praxisanwendung. Wie druckst du NYLON PA12 CF/GF:

Voraussetzungen deines 3D Druckers

Grundsätzlich kann so gut wie jeder 3D Drucker NYLON drucken. Es gibt jedoch einige technische Eigenschaften und Komponenten deines Druckers, die du im Vorfeld überprüfen oder ändern solltest.

Die Druckdüse (Nozzle)

• Da die Fasern innerhalb des Filaments sehr hart sind (härter als das Messing einer gewöhnlichen Düse), benötigst du eine Düse aus verschelißfestem Material. Hierfür gibt es unter anderem die Wahl aus komplett gehärteten Stahldüsen, Düsen mit Rubineinsätzen (Ruby) oder die von PRINCORE entwickelte PRIZZLE mit gehärteter Stahlspitze. 
• Normale Düsen aus reinem Messing nutzen sich nach kürzester Druckzeit sehr stark ab und verschleißen. Die Bohrung der Düse wird ungewollt größer, die Düsenlänge verringert sich und das Druckbild wird deutlich schlechter.
• Der Durchmesser der Düse beginnt ab 0,4mm. Jedoch ist es ratsam einen Durchmesser von 0,6mm zu verwenden. Bei Verwendung einer 0,6mm Düse ist die Gefahr einer Verstopfung deutlich geringer und die Bauteile werden aufgrund der größeren Linienbreite ingesamt stabiler. 

Unsere Empfehlungen:

• 📎 PRIZZLE in vielen Ausführungen 
• 📎 Düse aus gehärtetem Stahl V6 
• 📎 Düse aus gehärtetem Stahl VOLCANO 
• 📎 Ruby-Düse 

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Das Heatbreak

• Da wir zum drucken von NYLON etwas höhere Temperaturen benötigen, muss auch das Heatbreak entsprechend ausgelegt sein.
• Viele neuere Modelle der Hersteller haben bereits Heatbreaks aus durchgehendem Stahl, teilweise sogar Titan oder auch Bimetall verbaut. Diese Varianten sind für den Druck von NYLON absolut ausreichend.
• Achte bei deinem Heatbreak darauf, dass der untere Teil nicht aus PTFE besteht (komplett durch das Heatbreak verlaufender PTFE Schlauch), da dieser sich ab einer Drucktemperatur von etwa 230°C zersetzt und seine Form verliert.

Hier findest du eine Auswahl an passenden Heatbreaks:

• 📎 Heatbreaks

Druckeinstellungen

• Einer der wichtigsten Punkte, die Druckeinstellungen im SLICER:
• Drucktemperatur: 250°C - 270°C (je "wärmer" du druckst, desto stabiler wird dein Bauteil)
• Druckbetttemperatur: 90°C (bei dieser Temperatur wird das NYLON schön "weich" und kann sich optimal in der Druckoberfläche "festkrallen") 
• Druckgeschwindigkeit: 40-60mm/s (auch hier gilt: je langsamer du druckst, desto stabiler wird dein Bauteil, beginne langsam und arbeite dich Schritt für Schritt weiter vor zu höheren Druckgeschwindigkeiten)
• Bauteilkühlung: ca. 40% (diese Einstellung ist stark Druckerabhängig, je nach dem wie stark deine Lüfter für die Bauteilkühlung sind, kann es sein, dass du diesen Wert verringern/vergrößern musst. 40% ist ein guter Startpunkt für die ersten Experimente)
• Linienhöhe: 0,1mm / 0,2mm (je nach dem, wie hoch die Auflösung deines Bauteils sein soll, wählst du hier entweder 0,1mm oder 0,2mm. Mit einer 0,6mm Düse kannst du die Linienhöhe sogar auf 0,3mm erhöhen. Bedenke zusätzlich: eine größere Linienhöhe bedeutet insgesamt weniger Schichten pro Bauteil. Dies verringert die Druckzeit und erhöht die Stabilität des Bauteils)
• Druckbetthaftung: Skirt/Brim (für kleine Bauteile reicht ein Skirt, für größere Bauteile mit ungünstigen Geometrien, die zum Auskühlen neigen, wählst du die Funktion Brim mit ca 6 Linien.
• Stützstruktur: Abstand eine Linienhöhe "Luft" (NYLON CF/GF eignet sich gut für Strützstrukturen. Zwischen Stützstruktur und Bauteil lässt du eine Linienhöhe Platz, somit lässt sich die Stützstruktur nach dem Druck sehr einfach entfernen. Diese option heißt im Slicer oft "Abstand zur Stützstruktur")
• Wandstärke / Füllung: Für stabile Bauteile verwendest du 2-3 Linienbreiten und eine Füllung von etwa 30% (variabel).

Druckoberfläche

• Die Haftung auf der Druckoberfläche ist ausschlaggebend! Hier gibt es nur wenige Kompromisse um eine erfolgreiche Druckbetthaftung zu erzielen.
• NYLON PA12 CF/GF hält mit Abstand am besten auf den rauen PRINPLATE Pro/Extreme oder ähnlichen Glasfaser-Platten bei 90°C. Dabei spielt die Druckplattenstärke keine Rolle (0,3 / 1,0 oder 2mm Stärke)
• Die Druckgeschwindigkeit: ebenfalls entscheidend für den Erfolg. Drucke die erste Schicht mit 20mm/s! Das restliche Bauteil kannst du mit 60mm/s drucken.
• Tipp: Drucke die erste Schicht lieber etwas näher am Druckbett, als zu weit entfernt. Dies garantiert der ersten Schicht einen sicheren Halt.

Unsere Empfehlung:

• 📎 PRINPLATES (Extreme oder PRO für Nylon)

Das Filament

• Bei PRINCORE haben wir uns auf die Herstellung technischer Kunststoffe spezialisiert. Hier in Deutschland stellen wir unser NYLON PA12 in drei Versionen her: PA12 CF (Kohlefaser), PA12 CF FLEX und PA12 GF (Glasfaser). Das PA12 CF ist für Bauteile geeignet, welche besonders fest und steif sein sollen. Das PA12 CF Flex ist etwas "weicher", bietet eine höhere Zähigkeit und wir dort eingesetzt, wo viel Bewegung herrscht und dynamische Kräfte abgefangen werden müssen. 
• Soll Farbe mit ins Spiel, ist das PA12 GF (Glasfaser) die erste Wahl. Es bietet ähnliche Eigenschaften wie das PA12 CF. Dieses Filament gibt es in vielen spannenden Farben zur Auswahl.

Die Filamente:

• 📎 PA12 CF
• 📎 PA12 CF Flex
• 📎 PA12 GF

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Sonstiges

• Druckerumhausung: Durch die Fasern im Material ist die Gefahr vom Verzug des Bauteils deutlich reduziert und in den meisten Fällen ist ein geschlossener Bauraum nicht notwendig. Achte jedoch darauf, dass der 3D Drucker nicht in Zugluft oder an einem geöffnetem Fenster steht.
• Filamentbehandlung: NYLON 12 neigt dazu, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen. Zwar deutlich weniger als beispielsweise NYLON 6, jedoch immer noch ausreichend genug, um das Druckbild negativ zu beeinflussen. Nutze für die Lagerung deiner NYLON Filament eine Trockenbox oder einen Filamentbeutel, um das Filament stets trocken zu halten. Sollte das Filament doch ein mal feucht werden, kannst du es für etwa 6 Stunden bei 60 Grad in einem Ofen trocknen.
• Dämpfe: Wie bei jedem Druck entstehen Dämpfe durch das Aufschmelzen des Kunststoffes, die der Gesundheit schaden können. Achte beim Druck auf eine ausreichende Belüftung des Raumes!