PVA Filament – Wofür wird es eingesetzt? Wie drucken?

Vielleicht bist du ja bei deiner Suche nach dem passenden 3D Druck Material auch schon einmal auf den Begriff PVA Filament gestoßen. Was sich genau dahinter verbirgt und wofür gerade dieses Filament eingesetzt werden kann, diese und einige weitere Fragen möchten wir dir in diesem Beitrag beantworten.

PVA Filament – Was ist eigentlich PVA?

Die Abkürzung PVA steht für Polyvinylalkohol. Hierbei handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, dessen Ursprungsform meist weißes oder gelbliches Pulver ist. Durch die Hydrolyse – also einer Art alkalischer Verseifung – von Polyvinylacetat wird dieser Kunststoff hergestellt. Als Hydrolyse bezeichnet man die Spaltung einer biochemischen Verbindung aufgrund einer Reaktion mit Wasser. Das PVA Filament ist gegenüber fast allen anderen Lösungsmitteln, die kein Wasser enthalten, beständig.

Polyvinylalkohol bildet beim 3D Druck sehr gute Schichten. Gleichzeitig ist das Material emulgierend und adhäsiv. Des Weiteren ist es ein sehr wasserlöslicher Kunststoff und gegenüber Ölen und Fetten sehr beständig. Erst bei einer Temperatur von etwa 230 Grad Celsius ist der Schmelzpunkt erreicht.

Nicht nur beim 3D Druck, sondern auch in vielen weiteren Verfahren, wird Polyvinylalkohol eingesetzt. So ist er unter anderem in PET-Flaschen, in Haarsprays, in Eintages-Hydrogel-Kontaktlinsen und in verschiedenen Papierleimen enthalten.

Welche Vorteile hat PVA im 3D Druck?

Da das PVA Filament leicht wasserlöslich ist, wird es gern zur Fertigung der Stützstrukturen verwendet, die später wieder beseitigt werden sollen. Hier erweist es sich als sehr gutes Supportmaterial. Bei der Verarbeitung entsteht auch fast kein Geruch, was als sehr positiv anzusehen ist. Das Filament zeichnet sich zudem durch eine hohe Flexibilität und Zugfestigkeit aus. Letztere ist allerdings abhängig von der Luftfeuchtigkeit, die das Druckmaterial unter Umständen aufgenommen hat. Zugleich erhöht sich hier aber die Elastizität. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist PVA gegenüber Ölen, Fetten und auch organischen Lösungsmitteln beständig.

Welche Nachteile hat PVA Filament?

Ist PVA zu hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, wird es weich und lässt sich somit schlechter drucken. In solch einem Fall solltest du das Material erst einmal trocknen lassen. Von großem Vorteil wäre es, wenn dein 3D Drucker zwei Extruder besitzt, da dann die Stützstrukturen gleichzeitig zu den anderen Objektstrukturen gedruckt werden können.

Anwendungsbeispiele für PVA Filament

PVA wird bei der Fertigung von 3D gedruckten Objekten sehr oft als Stützmaterial verwendet. Dieses lässt sich dann nach erfolgtem 3D Druck wieder relativ einfach entfernen. Dazu wird das gedruckte Objekt in Leitungswasser gelegt, in welchem sich das Supportmaterial dann in der Regel mühelos auflöst. Den Auflösungsprozess kannst du beschleunigen, indem du lauwarmes Leitungswasser zum Auflösen verwendest. Da PVA biologisch abbaubar ist, kann das Wasser ganz normal ins Abwasser geschüttet werden.

Natürlich kannst du mit PVA auch flexible Objekte selbst drucken. In solch einem Fall solltest du aber später darauf achten, dass sie nicht mit Wasser in Berührung kommen.

Mit welchen Einstellungen wird PVA Filament gedruckt?

Für den 3D Druck mit PVA Supportstrukturen nutzt du am besten die gleichen Einstellungen wie bei PVA und ABS. Wie bereits erwähnt, ist aber ein zweiter Extruder nahezu unabdingbar.

Folgende Einstellungen wären denkbar:

  • Drucktemperatur: 190 bis 240 Grad Celsius,
  • Druckbetttemperatur: 0 bis ca. 100 Grad Celsius,
  • Mögliche Druckgeschwindigkeit: 20 bis etwa 45 mm/s.
  • Bewegungsgeschwindigkeit: ungefähr 50 bis 90 mm/s.

Wird für PVA Filament ein beheiztes Druckbett (Heatbed) im 3D Drucker benötigt?

Das hängt nicht vom PVA, sondern von dem ebenfalls genutzten Filament ab, aus dem das Objekt gedruckt werden soll. Möchtest du hier ABS verwenden, ist ein beheiztes Druckbett notwendig. Entscheidest du dich aber für PLA, benötigst du kein beheiztes Druckbett.

Worauf muss ich bei der Lagerung von PVA Filament achten?

Wie alle anderen Filamente auch sollte auch PVA bis zum ersten Einsatz in der Originalverpackung verbleiben. Angefangene Spulen werden am besten in einer luftdicht verschlossenen Tüte aufbewahrt. Zur Sicherheit kann jeder Tüte auch noch etwas Silica-Gel, das man beispielsweise als Beilage von Handtaschen und Schuhen kennt, beigefügt werden. Dieses Gel bindet eventuell auftretende Feuchtigkeit. Die Silica-Gel-Beutel sind auch im Handel erhältlich.

Die Tüten mit den angefangenen PVA Rollen sollten am besten in einem dunklen Karton oder einer Kunststoffbox aufbewahrt werden und dabei keiner Lichteinstrahlung ausgesetzt sein. Bis zu einer Temperatur von etwa 55 Grad Celsius ist PVA formstabil. Höheren Temperaturen sollte es bei der Lagerung also nicht ausgesetzt sein. Verstaue die aktuell nicht benötigten Spulen am besten im Arbeitszimmer oder anderswo in der Wohnung an einem etwas dunkleren Ort. Der Keller hingegen ist als Aufbewahrungsort denkbar ungeeignet, da es hier zu feucht ist.

Für dich geschrieben von: team threedom