Wie werden Hochleistungsfilamente für den industriellen 3D-Druck hergestellt?

Hochleistungsfilamente für den industriellen 3D-Druck werden in einem mehrstufigen, präzise kontrollierten Prozess hergestellt, um höchste Materialqualität und gleichbleibende Eigenschaften zu gewährleisten. Die wichtigsten Schritte sind:

**1. Rohstoffauswahl und -vorbereitung:**
Es werden hochwertige Polymere wie PEEK, PEI (z. B. ULTEM™), PPSU oder Carbonfaser-verstärkte Kunststoffe verwendet. Die Rohstoffe müssen sehr rein und oft vorgetrocknet sein, um Feuchtigkeit zu vermeiden, die die Druckqualität beeinträchtigen könnte.

**2. Compoundierung:**
Falls Additive (z. B. Glas- oder Carbonfasern, Farbstoffe, Stabilisatoren) eingemischt werden, geschieht dies in einem Extruder. Hier werden die Komponenten homogen vermischt und zu Granulat verarbeitet.

**3. Extrusion:**
Das Granulat wird in einem Extruder aufgeschmolzen und durch eine Düse mit exakt definiertem Durchmesser (z. B. 1,75 mm oder 2,85 mm) gepresst. Die Temperaturführung ist dabei entscheidend, da Hochleistungspolymere oft sehr hohe Verarbeitungstemperaturen (bis zu 400 °C und mehr) benötigen.

**4. Abkühlung:**
Das noch heiße Filament wird direkt nach der Düse in einem Wasserbad oder durch Luftkühlung abgekühlt, um die Form zu stabilisieren.

**5. Durchmesserkontrolle:**
Während der Extrusion wird der Filamentdurchmesser kontinuierlich mit Lasermessgeräten überwacht. So wird sichergestellt, dass das Filament die geforderte Toleranz (meist ±0,05 mm) einhält.

**6. Aufwicklung:**
Das abgekühlte und vermessene Filament wird auf Spulen aufgewickelt. Dabei wird auf eine gleichmäßige Spannung und Wicklung geachtet, um Knoten oder Überlagerungen zu vermeiden.

**7. Qualitätskontrolle:**
Es erfolgen weitere Prüfungen, z. B. auf Durchmesser, Rundheit, Oberflächenbeschaffenheit und mechanische Eigenschaften. Teilweise werden auch Testdrucke durchgeführt.

**8. Verpackung:**
Das Filament wird meist unter Schutzatmosphäre (z. B. mit Trockenmittel) luftdicht verpackt, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.

**Fazit:**
Die Herstellung von Hochleistungsfilamenten ist deutlich aufwändiger als bei Standardkunststoffen, da sowohl die Materialeigenschaften als auch die Prozessführung höchste Präzision erfordern. Nur so können die Filamente den Anforderungen des industriellen 3D-Drucks gerecht werden.

Weitere Informationen findest du beispielsweise bei Herstellern wie [Victrex](https://www.victrex.com/de), [Stratasys](https://www.stratasys.com/de), oder [3DXTech](https://www.3dxtech.com/).