PMMA Filament

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PMMA Filament
Lerne hier alles ĂŒber PMMA als 3D Drucker Material

Wenn du schon einmal in Online Shops nach verschiedenen Filamenten geschaut hast, bist du sicher auch auf die Bezeichnung PMMA gestoßen. Was sich genau dahinter verbirgt, wofĂŒr es eingesetzt werden kann und welche Vor- und Nachteile das 3D Druck Material hat, erlĂ€utern wir in diesem Beitrag. ZusĂ€tzlich erhĂ€ltst du weitere Infos ĂŒber die mögliche Druck- und die Schmelztemperatur, die Temperatur des Heizbettes etc.

PMMA Filament – Was ist eigentlich PMMA?

Die AbkĂŒrzung PMMA steht fĂŒr Polymethylmethacrylat. Hierbei handelt es sich um einen thermoplastischen synthetischen Kunststoff. Dieser wird durch die Substanzpolymerisation aus Erdölderivaten hergestellt. Dabei greift man auf das Kammerverfahren zurĂŒck. Vielen ist PMMA in seiner verarbeiteten Form als Acrylglas bzw. Plexiglas bekannt.

PMMA Filament zeichnet sich durch seine guten thermischen Eigenschaften, so unter anderem eine hohe FormstabilitĂ€t aus. Die FormstabilitĂ€t bleibt bei Temperaturen von bis zu etwa 90 Grad Celsius bzw.  bis zu -40 Grad Celsius gewahrt. Das fertige Material besitzt eine Schlagfestigkeit, die im Vergleich zu herkömmlichen Glas bis zu 17 Mal höher ist. So ist der Werkstoff auch fĂŒr anspruchsvolle Arbeiten einsetzbar. Weitere Pluspunkte dieses Filaments sind seine hohe HĂ€rte und Steifigkeit. GegenĂŒber normalem Glas hat es eine LichtdurchlĂ€ssigkeit von 92 Prozent. Durch ein spĂ€teres Polieren kann man die optische Reinheit wiederherstellen.

Welche Vorteile hat PMMA im 3D Druck?

PMMA Filament hat gegenĂŒber anderen Materialien einige erhebliche Vorteile. Dazu gehören die hohe Schlagfestigkeit, die lange Haltbarkeit, seine geringe FlexibilitĂ€t und die Lichtstreuung. Da es sich um ein durchsichtiges bis nahezu transparentes Material handelt, kann das fertig gedruckte Objekt spĂ€ter auch eingefĂ€rbt werden. Herstellerseitig wird es ebenfalls in verschiedenen Farbtönen angeboten.

Ein weiterer Vorteil ist die hohe Resistenz gegen Vergilbung, wie sie sonst bei UV-Einstrahlung oft auftritt. Sehr positiv fĂ€llt – zumindest gegenĂŒber Glas – das deutlich geringere Gewicht auf. Gegen Öle, Benzin und Fette ist das Filament bestĂ€ndig. FĂŒr eine eventuelle Nachbearbeitung ist es wichtig zu wissen, dass PMMA Aceton löslich ist.

Welche Nachteile hat PMMA Filament?

GegenĂŒber SĂ€uren ist PMMA nur mĂ€ĂŸig bestĂ€ndig. Polare Lösungsmittel allerdings setzen ihm erheblich zu. Des weiteren ist PMMA dafĂŒr bekannt, gern zu warpen. Deshalb raten wir dazu, einen 3D Drucker zu verwenden, der ĂŒber ein Heizbett und – wenn möglich – ĂŒber einen geschlossenen Bauraum verfĂŒgt. Ansonsten kannst du versuchen, das Warping durch den Einsatz einer BuildTak-Platte (oder gĂŒnstiger: Pertinaxplatte als Dauerdruckplatte) zu verhindern. FĂŒr eine bessere Haftung sollen auch spezielle Haftsprays oder Blue Tape sorgen.

Unserer Meinung nach ist es ebenfalls von Nachteil, dass PMMA als nicht lebensmittelecht eingestuft wird.

Anwendungsbeispiele fĂŒr PMMA Filament

PMMA wird in vielen Bereichen eingesetzt. So nutzt man das Material beispielsweise fĂŒr den Feinguss. Die Fertigung einzelner Feinguss-Erzeugnisse dauerte frĂŒher teilweise bis zu zwei Monate. Dazu wurde Wachs in eine Keramikform gegeben, dem dann Legierungsmetall folgte. Letzteres verdrĂ€ngte das Wachs. Diese Wachsmuster sind sehr teuer, die Kosten liegen teilweise im fĂŒnfstelligen Bereich. Setzt man hier allerdings den 3D-Druck ein und verwendet ein Material wie PMMA, dauert die Herstellung des Prototypen eines Gegenstandes weniger als eine Woche. Die Kosten betragen nur ein paar Hundert Euro, des Weiteren wartet diese Vorlage unter UmstĂ€nden mit einer grĂ¶ĂŸeren Detailgenauigkeit auf.

Neben dem Einsatz fĂŒr Feingussverfahren wird PMMA

  • Als Bedachungsmaterial,
  • Zur Fertigung von TreibhĂ€usern,
  • Zur Herstellung von Handydisplays,
  • Im Bereich der Zahnmedizin zur Fertigung von Prothesen und Aufbissschienen (hier auch mittels 3D Druck),
  • FĂŒr die Herstellung von GehĂ€usen und BehĂ€ltern, die nicht lebensmittelecht sein mĂŒssen, sowie
  • Zur Schmuckherstellung

verwendet. Mit dem 3D Drucker kannst du beispielsweise wunderschöne Ringe fĂŒr deine Freundin oder auch Verwandte drucken. FĂŒr die Verpackung des Schmuckes nimmst du dann vielleicht eine aus PMMA gedruckte kleine Dose.

WĂŒnschst du ein klares oder transparentes Objekt, das bei Bedarf auch grĂ¶ĂŸeren Krafteinwirkungen standhĂ€lt, so ist vielleicht das PMMA Filament das Material deiner Wahl.

Mit welchen Einstellungen wird PMMA Filament gedruckt?

Wir möchten vorab schicken, dass es sich bei den hier gemachten Angaben um unsere Erfahrungswerte handelt. Diese Einstellungen hÀngen unter anderem von dem eingesetzten 3D Drucker und der Zusammenstellung des PMMA Filaments ab.

Einstellungen

  • Drucktemperatur: 240 bis 260 Grad Celsius,
  • Temperatur des Heizbettes: 100 bis 120 Grad Celsius,
  • Druckgeschwindigkeit: Ab 30 mm/s

Wird fĂŒr PMMA Filament ein beheiztes Druckbett (Heatbed) im 3D Drucker benötigt?

Da es unter der Verwendung von PMMA Filament leicht zu einem Warping kommt, sollte dies durch ein beheiztes Druckbett verhindert werden. Dein 3D Drucker sollte zudem ĂŒber einen geschlossenen Bauraum verfĂŒgen.

Kann PMMA Filament geklebt werden? Wenn ja, welcher Kleber wird empfohlen?

Wie bereits erwĂ€hnt, ist PMMA polar und lösungsmittellöslich. Aufgrund dessen lĂ€sst sich dieses Filament besonders gut kleben. Dabei stellt vor allem das transparente Material aber einige AnsprĂŒche an den Klebstoff. Lösungsmittelklebstoffe haben aber unter anderem den Vorteil des schnellen AushĂ€rtens, sind aber nur fĂŒr kleine FlĂ€chen geeignet.

Bei PMMA können polare Lösungsmittel wie beispielsweise Methylethylketon und Aceton zu Spannungsrissbildungen fĂŒhren, weshalb du diese Mittel nicht zur Reinigung verwenden solltest. Bei unpolaren Reinigern erzielt man bessere Klebeergebnisse. Zu diesen Reinigern gehören Isopropanol und n-Heptan. Isopropanol sollte vor dem Aufbringen des Klebstoffes einige Minuten lang ablĂŒften.

Hast du 2-Komponenten-Kleber zu hause, die Polyurethan enthalten, so kannst du diese zum Verkleben der mit PMMA 3D gedruckten Objekte nutzen. Konstruktionsklebstoffe wie beispielsweise Scotch-Weld DP 610 kleben transparente Kunststoffe, so unter anderem PMMA mit sich selbst, aber auch mit weiteren Kunststoffen, zu denen ABS, PC, PET, ES und lackierte sowie beschichtete MetalloberflÀchen gehören.

Sehr gut lassen sich mit PMMA gefertigte Objekte mit MMA-Klebstoffen leimen. Die AbkĂŒrzung MMA steht fĂŒr Methylmethacrylat. Da dieses Material aber in AbhĂ€ngigkeit von der PMMA-Formulierung zu Spannungsrissen an der OberflĂ€che fĂŒhren kann, sollte es an einer kleinen Stelle vorab getestet werden.

Zum Verkleben kannst du auch lösemittelfreie 2-K-Konstruktionsklebstoffe, die auf Acrylatbasis arbeiten, verwenden. Diese verbinden PMMA ebenfalls mit verschiedenen Kunststoffen, Faserverbundwerkstoffen, Glas, Holz und Metall.

Sehr zu empfehlen sind 2-Komponenten-Konstruktionsklebstoffe, die auf Epoxidharzbasis arbeiten. Sie zeigen ein gutes Alterungsverhalten und können neben PMMA auch weitere Kunststoffe, Faserverbundwerkstoffe sowie Metalle miteinander fest verkleben. Diese Klebstoffe sind vor allem auch fĂŒr stark beanspruchte Klebeverbindungen, beispielsweise an Fahrzeugen und Maschinen, ideal, da sie auch Vibrationen und SchlĂ€gen standhalten.

Hast du nur ein kleines Objekt aus PMMA zu kleben, so kannst du es auch mit Sekundenkleber probieren. Zuvor solltest du aber an einer eher unauffÀlligen Stelle testen, ob sich dieser Klebstoff mit dem Material vertrÀgt. Eventuell kann es zu einer grÀulichen FÀrbung oder zu sichtbaren Schlieren kommen.

Zum Verkleben großflĂ€chiger, nicht transparenter Objekte kannst du auch Bausilikon verwenden. Hochleistungs-KlebebĂ€nder eignen sich ebenfalls dazu, PMMA mit verschiedenen Materialien – so unter anderem mit Glas, PC, weiteren Kunststoffen, Metallen, aber auch mit lackierten OberflĂ€chen zu verbinden, die im Innen- oder Außenbereich eingesetzt werden sollen.

So solltest du beim Kleben des PMMA Filaments vorgehen

Bevor du mit dem Kleben loslegen kannst, solltest du erst mal fĂŒr deine eigene Sicherheit sorgen. Zieh dir deshalb spezielle Handschuhe an. Schön wĂ€re es auch, wenn du deine Kleidung vor eventuellen Lösemittelspritzern mit einer SchĂŒrze schĂŒtzt. Außerdem solltest du den Raum gut lĂŒften.

  1. Zuerst reinigst du die KlebeflÀchen mit Isopropanol. Achte dabei darauf, dass die Lösung nicht mit den spÀter sichtbaren OberflÀchen in Kontakt kommt.
  2. Fixiere nun die beiden zu klebenden WerkstĂŒcke. Dazwischen sollte ein dĂŒnnes StĂŒck Pappkarton passen.
  3. Lasse nun den von dir gewĂ€hlten Klebstoff zwischen die zu klebenden Bauteile fließen. Unten kannst du die ĂŒberschĂŒssigen Reste mit der bereits erwĂ€hnten Pappe abfangen. Lass den Klebstoff nun auf den Bauteilen aushĂ€rten.
  4. Möchtest du die beiden HĂ€lften nicht vorab fixieren, so kannst du den Klebstoff auch auf einem der beiden StĂŒcke aufbringen und das andere StĂŒck dann darauf legen.

Wie kann PMMA Filament nachbearbeitet werden?

Es gibt viele Möglichkeiten, mit einem 3D Drucker gefertigte, aus PMMA bestehende Objekte nachzubearbeiten. Möchtest du in das Objekt Bohrungen einbringen, so sollten sich diese nicht zu nahe am Rand befinden. Hier drohen sonst Absplitterungen.

Sehr empfohlen wird unter anderem eine spanende Nachbearbeitung. Du hast aber auch – wie bereits im Abschnitt zuvor erklĂ€rt – die Möglichkeit, das Objekt zu verkleben. Verschweißen ist eine weitere Nachbearbeitungsmethode. Ist das gedruckte Objekt bis jetzt transparent bzw. durchsichtig, so kannst du es nun auch einfĂ€rben. Dadurch lassen sich besonders interessante Effekte erzielen. Ein EinfĂ€rben empfiehlt sich auch dann, wenn es beispielsweise durch die Verklebung zu unschönen Farbabweichungen gekommen ist.

Worauf muss ich bei der Lagerung von PMMA Filament achten?

Wie alle anderen Filamente auch solltest du PMMA trocken aufbewahren. Obwohl das Material relativ UV-stabil ist, solltest du es trotzdem vor Sonnenlicht geschĂŒtzt aufbewahren. Am besten eignen sich dazu PlastiktĂŒten, denen du ein paar PĂ€ckchen Silikat (auch in Form von Silikatstreu*, was auch als Katzenstreu Verwendung findet) hinzugibst und sie dann verschließt.

Das Silikat saugt eventuelle Feuchtigkeit auf und hĂ€lt sie so vom Filament fern. Die TĂŒten mit den Filamenten kannst du dann in eine Kunststoffbox, die am besten mit einem Deckel verschließbar ist, oder in einen Pappkarton packen. Auch Letzterer sollte sich schließen lassen.

Wo kann ich PMMA Filament kaufen?

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Tipp: Noch mehr Hersteller gibt es im Beitrag 3D Drucker Material Hersteller zu bewundern.

Geschrieben von: team threedom