PETG Filament: Alles zum vielseitigen Filament

In diesem Beitrag stelle ich das 3D Drucker Filament PETG, oder auch PETG-Filament vor, was sich in den vergangenen Jahren zu einem beliebten Material für 3D-Drucker entwickelt hat.

Dabei gehe ich auf die Unterschiede zu PET ein, zeige die Vor- und Nachteile auf und gebe Tipps zur Ver- und Nachbearbeitung. Anschließend sind einige Hersteller bzw. Händler von PETG Filament aufgelistet.

Nach dem Lesen dieses Beitrages wird ein grundsolides Basiswissen über diesen sehr vielseitigen Kunststoff vorhanden sein.

Bestes PETG-Filament

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Was ist PETG?

PETG ist die Kurzversion der chemisch korrekten Bezeichnung von Polyethylenterephthalat. Als herkömmliches PET Material in Flaschenform bekannt, sorgt es mit einer Glykol-Modifizierung für bessere Verarbeitungseigenschaften. Dieser Rohstoff garantiert in der Produktion für eine niedrige Viskosität.

Das heißt, dass das Material eher flüssig als zähflüssig nach dem Erhitzen wird. Zudem verfügt es über eine hohe Transparenz. Es kann durch die Variation der Druckgeschwindigkeit und der Drucktemperatur eine milchige, nahezu transparente Oberfläche erreicht werden.

Was ist PET?

In unserer modernen Umgebung gehört PET (Polyethylenterephthalat) zu den meistverwendeten Kunststoffen weltweit. Nicht nur in der Lebensmittelindustrie wird PET eingesetzt, sondern beinahe in allen Lebensbereichen. Der Polyester-Kunststoff besteht zu 100 Prozent aus Erdgas oder Erdöl und wird zu einem hohen Anteil recycelt. Zu den Primärprodukten zählen Getränkeflaschen gleichermaßen, wie Taschen, Skijacken oder immer öfter auch Fußballtrikots.

Was ist der Unterschied zwischen PETG und PET?

Beide Materialien werden über Umwege für eine Vielzahl von Verbraucherprodukten verwendet. PET oftmals im herkömmlichen Produktionsverfahren, wohin gegen PETG Filament im 3D Druck enorme Vorteile in sich vereinen kann. Die Kombination mit Glasfasern oder biochemischen Komponenten sorgen in unterschiedlichen Industriezweigen für individuelle Lösungsansätze.

PETG Grundstoff ist in seiner Verarbeitung sowohl für den Spritzguss, als auch für den 3D Druck geeignet, sein entscheidender Vorteil im direkten Vergleich zu PET ist die Haltbarkeit. Während das Erhitzen auf Dauer PET Erzeugnisse spröde und trüb werden lässt, verhält sich PETG Rohmaterial trotz permanenter Verwendung stabiler. Weder wird es mit der Zeit zerbrechlich, noch leidet die Layerhaftung. Die Beimengung von Glykol liefert im Endergebnis ein schlagfestes Produkt, das ohne jeden Qualitätsverlust sterilisiert werden kann und deshalb auch in der Medizintechnik seine Verwendung findet.

Welche Vorteile hat PETG-Filament für den 3D Druck?

Die kontinuierlich stabile und rasche Verarbeitungsmöglichkeit verdankt PETG eindeutig seiner sehr guten Oberflächenbeschaffenheit. Optimale Layerhaftung sowie geringste Abweichungen im Verziehen oder Schrumpfen gestalten die Verarbeitung von PETG Filament im 3D Druck mit geringsten Schwierigkeiten. Die 3D gedruckten Objekte schrumpfen nach dem Abkühlen lediglich um 0,5 Prozent. Dadurch kann eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse bei gleichbleibenden Druckereinstellungen erreicht werden.

PETG Filament kombiniert unterschiedliche Eigenschaften, die im 3D-Druck für effiziente Prozesse stehen, nämlich Haltbarkeit, Robustheit, Temperaturbeständigkeit und die Möglichkeit mit dem Grundmaterial kostengünstig bzw. rasch drucken zu können.

Welche Nachteile hat PETG-Filament für den 3D Druck?

Im direkten Vergleich zu anderen Druckmaterialien schneidet PETG Filament sehr gut ab. Offensichtliche Nachteile beim 3D Druck gibt es sehr wenige, jedoch ist das Material nicht zu 100 Prozent UV-beständig. Zudem erleidet es schneller Kratzspuren. Abgesehen von vereinzelten mechanischen Differenzen, sorgt PETG für eine ausgesprochen unkomplizierte Verwendung im 3D-Druck.

Ist PETG-Filament lebensmittelecht?

Das Rohmaterial von PETG Filament wird zwar aus den unterschiedlichsten Ländern bezogen, jedoch vereint alle eine Qualitätskennzeichnung – sie sind lebensmittelecht und können als unbedenklich eingestuft werden.

Detaillierte Datenblätter der Hersteller sowie präzise Artikelbeschreibungen helfen in jedem Fall exakte Angaben zum Grundstoff zu erhalten. Diese sollten vor einer entsprechenden Anwendung kontrolliert oder per Mail angefragt werden.

Die Gewährleistung lebensmittelechte Verbrauchsgegenstände zu produzieren, ermöglicht PETG-Filament ein derartig vielfältiges Einsatzgebiet, dass deren Ver- und Anwendung fast unendlich erscheint.

Welche Anwendungsbeispiele gibt es für PETG-Filament im 3D Druck?

Nahezu perfektes Material für DIY-Projekte, Konzept- und Funktionsmodelle.

Da die einfache Verarbeitungsweise sehr unproblematisch verläuft, ist der Einsatz bei fast allen Projekten eine kostengünstige und logische Entscheidung. In professioneller Hinsicht können Funktionsmodelle in vielen Entwicklungsstufen gedruckt und mechanisch untersucht werden. Sie bieten eine Möglichkeit, Erfahrungen und Ideen direkt am Entwurf einfließen zu lassen, um in die nächste Planungsphase zu gelangen.

PETG-Einstellungen: Welche Werte sollte ich nehmen?

In diesem Bereich werden die Druckeinstellungen für PETG vorgestellt. Zunächst fangen wir mit der Drucktemperatur an und gehen dann auf die Themen Druckbett/Heizbett sowie Druckgeschwindigkeit ein.

Was ist die beste Drucktemperatur für PETG?

Von vielen Herstellern wird eine Temperatur von 220°C bis 250°C empfohlen. Die ideale Einstellung kann jedoch nicht nur von Hersteller zu Hersteller, sondern auch herstellerintern verschieden sein. Das liegt an den verschiedenen Zusatzmaterialien, die für das Erreichen bestimmter Farben nötig sind.

Das heißt:

Farbe Gelb von Hersteller A benötigt womöglich eine andere Temperatureinstellung als Farbe Rot von Hersteller A.

Wie bei allen Filamenten gilt für einen guten Start für den 3D Druck folgendes:

Wird die richtige Schmelztemperatur nicht erreicht und das Filament nicht flüssig extrudiert, muss die Temperatur logischerweise etwas erhöht werden. Der perfekte Druckablauf ist ein Mix aus der richtigen Temperatur und der richtigen Geschwindigkeit. Für den Start sind niedrigere Druckgeschwindigkeiten zu empfehlen, um das Material besser einschätzen zu können. Wenn eine gute Haftung auf dem Druckbett sowie eine gute Schichthaftung erzielt werden, kann die Geschwindigkeit erhöht werden.

Wird für den 3D Druck mit PETG-Filament ein beheiztes Druckbett (heatbed) benötigt?

Nein, grundsätzlich ist der 3D Druck auch ohne ein beheiztes Druckbett möglich. Das hängt vor allem von der verwendeten Druckunterlage ab. Sollten allerdings größere Bauteile gedruckt werden und ist die Haftung auf der Druckunterlage nicht optimal, sind laut Herstellerangaben Temperaturen um die 60°C zu verwenden. Hierbei gilt es wiederum die optimalen Werte für das eigene Material in Kombination mit dem eigenen 3D Drucker zu finden.

In eigenen Versuchen mit unterschiedlichen Anbietern wurden gute Ergebnisse auch mit einer Bett-Temperatur von 65°C/75°C oder gar 85°C erzielt. In Kombination mit der Druckunterlage Pertinax sind zum Beispiel 65°C ein guter Anfangswert.

Welche Druckgeschwindigkeit ist zu empfehlen?

Wie weiter oben bereits beschrieben, ist gerade für den ersten Umgang mit PETG und auch anderen Filamentarten ein langsames Drucken empfehlenswert. Wenn die Druckgeschwindigkeit deines 3D-Druckers auf 60 mm/s eingestellt ist, würde ich zunächst mit 45 mm/s beginnen.

In den meisten Slicern ist auch die Geschwindigkeit der ersten Schicht mit dieser gekoppelt und wird sich auch verringern. Das ist aber nicht schlimm, weil hiermit auch die Gefahr eines Warpings verringert wird.

Ist das Ergebnis zufriedenstellend? Dann kannst du die Geschwindigkeit erhöhen und nochmals testen.

Wie wird PETG-Filament am besten gelagert?

PETG ist eigentlich gegen viele Einflüsse resistent, jedoch sollte die Lagerung in einem trockenen Raum erfolgen. Ein zu hoher Anteil an Luftfeuchtigkeit kann zu Veränderungen des Materials führen und am Ende fehlerhafte 3D Drucke verursachen. Mit einer zusätzlichen Verpackung – zum Beispiel in einer Kunststoffbox mit einem Silikat-Beutel – kann ein zusätzlicher Eintritt von Feuchtigkeit von der Verpackung abgehalten werden.

In welchen Farben gibt es PETG-Filament?

Innerhalb des Farbspektrums bietet PETG eine Vielzahl an unterschiedlichen Farben. Die Auswahl erstreckt sich über dieselbe Bandbreite, die bei anderen Materialien wie PLA im 3D Druck zur Verfügung stehen. Für jede Farbwahl gibt es das passende Filament.

* Stand: 16.03.2024 / Bilder: Amazon API

Kann PETG-Filament geklebt werden?

Das nachträgliche Kleben von 3D Drucken zählt zu den effektivsten Nachbearbeitungsmöglichkeiten. Abhängig von der Größe und Anzahl unterschiedlicher Baugruppen, ist das Zusammenkleben eine äußerst sinnvolle Methode, wenn Modelle erstellt werden möchten, die mehr Volumen aufweisen, als der 3D Drucker selbst. Mit wenigen Komponenten gelingt es eine leistungsstarke Verbindung zwischen den Einzelteilen herzustellen. Grundsätzlich eignen sich mehrere Arten von Klebern, um optimale Ergebnisse erzielen zu können. Cyanacrylat-Kleber zum Beispiel gewährleistet in sekundenschnelle perfekten Halt.

Vorgehensweise: Der Klebstoff wird sorgfältig entlang der Naht aufgetragen sowie an zentralen Stellen verteilt. Um eine gleichmäßige Klebehaftung zu erreichen, ist es von Vorteil sich in regelmäßigen Abständen von der Mitte nach außen vorzuarbeiten. Überflüssiger Klebstoff wird einfach mit einem Papiertuch entfernt, allerdings sollte dies unmittelbar nach dem Zusammenfügen passieren, da Power-Klebstoff sehr schnell aushärtet.

Herkömmlicher Epoxid-Klebstoff dient zur Verbindung von FDM Bauteilen. Seine zwei Komponenten werden vermischt und im Anschluss mithilfe von Pinseln oder Dispensern aufgetragen. Zum Auftragen kommen verschiedene Techniken zum Einsatz. Die einzelnen Modellteile werden mit Gummibändern, Klemmen oder eigenen Montagevorrichtungen stabilisiert, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Bei Raumtemperatur können komplette Aushärtungszyklen ein bis fünf Tage dauern, jedoch lässt sich diese Zeit drastisch unter Anwendung einer Heißhärtung oder der Verwendung von Beschleunigern verkürzen.

Im Gegensatz zu Epoxid ist Cyanacrylat rascher aushärtend und ideal für kleine Reparaturen geeignet, die einer leichten Beanspruchung unterliegen. Allerdings ist seine Beständigkeit bei höheren Temperaturen, Lösungsmitteln und Chemikalien eher mangelhaft. Somit eher geeignet für Konzeptmodelle oder einfache Funktionsprototypen.

Kann PETG Filament wie ABS mit Aceton oder ähnlichem geglättet werden?

Tolle Endergebnisse lassen sich am ehesten mit Schliff oder im Anschluss aufgetragenem Klarlack erzielen. Epoxidharz sorgt für eine glänzende und hochwertig erscheinende Oberflächenstruktur des fertigen Druckobjektes. Was bei ABS mit Aceton hervorragend funktioniert, ist unter Verwendung von PETG Filament keine praktikable Lösung. Da das Material weitgehend gegen Aceton und üblicherweise verwendeten Lösungsmitteln immun ist, liefert diese Nachbehandlungsmethode keinen Nutzen. 3D-Druck-Modelle aus PETG Filament erhalten somit keine glattere Oberfläche.