Filament für Standard-Drucker - Tempertaturbeständig bis 230°? Wie geht das?

3dkTOP können Sie auf den meisten FDM-3d-Druckern verarbeiten. Voraussetzung ist das Erreichen von einer Drucktemperatur von mindestens 260°C (eine Auflistung bekannter Drucker ,die kTOP nicht verarbeiten können finden Sie am Ende dieses Artikels).

Das gedruckte Objekt muss im Umluftofen bei 110°C nachbehandelt werden um die Hochtemperatureigenschaften zu aktivieren. Dabei wird es komplett durcherhitzt und muss anschließend langsam abkühlen (Ofen ausschalten, Tür jedoch geschlossen halten). 3dkTOP  bildet während des Abkühlvorgangs teilkristalline Strukturen aus, welche die Materialeigenschaften grundlegend verändern. Das Material wir durch den Temperprozess leicht spröder. 

Nach dem Tempern hat das Bauteil fast keine Glasübergangstempertatur mehr, was bedeutet, dass es bei steigender Temperatur nicht weicher wird. Der Schmelzpunkt liegt bei ca 245°C, das Material wird dann schlagartig sehr Dünnflüssig.

Mögliche Anwendungen:

Laminieren und aushärten mit Prepreg: Prepreg haftet sehr gut auf 3dkTOP. Sie können einen Kern Drucken und diesen Laminieren. 3dkTOP bleibt in beim Aushärten des Laminats bei 140°C und unter Druck in Form und kann als Kern im fertigen Produkt verbleiben. Mit einer Trennmittelbeschichtung können Sie auch eine wiederverwendbare Form erzeugen.
Formkerne für Tiefziehanwendungen können aus 3dkTOP gedruckt werden.
Teile die im Motorraum verwendet werden sollen und entsprechenden Temperaturen ausgesetzt werden. 
Griffe für Töpfe und Topfdeckel, Mikrowellen geeignetes Geschirr, etc...
Alles was Ihnen einfällt, bei dem gewöhnliches Filament zu schnell weich wird.

Die Verarbeitung von 3dkTOP im Detail:

Drucken: drucken Sie 3dkTOP auf Ihrem FDM-Drucker wie sie es von anderen Materialien gewohnt sind. Die Haftung und die Druckbarkeit ist sehr gut. Die Drucktempertatur beträgt 240-250°C abhängig vom Druckermodell. Für Teile mit kleiner Aufstandsfläche können Sie mit kaltem Druckbett arbeiten, wenn sie auf Blue- oder Browntape drucken. Für Objekte mit großer Grundfläche - wenn Sie ein Dauerdruckbett oder Kapton als Druckbettbeschichtung nutzen - sollten Sie das Druckbett auf 90-100°C aufheizen.
Für hochwertige Drucke empfiehlt es sich frühestens ab dem 2. Layer die aktive Kühlung zu aktivieren um die Qualität von Brücken und Überhängen zu verbessern. Vorsicht, manche Drucker können Temperaturen über 220°C nicht halten, wenn die aktive Kühlung eigeschaltet ist. In diesem Fall müssen sie auf die Bauteilkühlung verzichten.
Um das Stringing zu reduzieren kann die Retraction auf 5mm (direkt drive) bzw. bis 10mm (Bowdenextruder) herauf gesetzt werden.
Ein beheizter Bauraum kann optional genutzt werden um den Verzug weiter zu minimieren. Heizen Sie den Bauraum auf 80-100°C auf.

Nachbehandlung: Um die Hochtemperatureigenschaften von 3dkTOP zu aktivieren müssen Sie das Material in einen Teilkristallinen Zustand bringen. Heizen Sie dazu einen gewöhnlichen Umluftofen auf 110°C auf und platzieren Sie Ihr gedrucktes Objekt im Ofen. Das Objekt muss komplett durcherhitzt werden. Eine generelle Angabe für die Verweildauer ist schwer zu machen, da Sie abhänging vom Volumen des Objektes ist. Eine Vase mit 2mm voll gedruckter Wandstärke ist in 10min drucherhitzt, ein großer Volumenkörper mit 0.8mm Wandstärke und 10% Infill kann eine Stunde brauchen. Sie bekommen mit der Zeit ein Gefühl für die benötigte Dauer.
Schalten Sie nach Ablauf der Zeit den Ofen aus und lassen Sie ihn langsam auskühlen, ohne die Tür zu öffnen. Wärend des Abkühlens bildet 3dkTOP die gewünschten Kristalle aus und wird fest und temperaturbeständig. Nach ca. 1h sind die meisten Öfen kalt genug und Sie können ihr Objekt entnehmen.

Tipps für die Kristallisation: Unbehandeltes 3dkTOP wird bei 100°C weich. Um Verformungen zu vermeiden lassen Sie gedruckte Supportstukturen  am Objekt und entfernen Sie diese erst nach dem Kristallisationsvorgang. Platzieren Sie Dünnwandige Objekte, z.B. Röhren auf Ihrer Stirnseite, nicht auf dem Radius im Ofen, um zu verhindern, dass sie von der Schwerkraft im weichen Zustand verformt werden.
Haben Sie ein Objekt mit großer Grundfläche auf einem beheizten Druckbett gedruckt, können Spannungen im Objekt auftreten, die sich während der Kristallisation lösen, das führt dazu, dass sich die Aufstandsfläche nach oben wölbt. Um diesen Effekt zu verhindern könne Sie das Objekt vor der Kristallisation bei 60°C im Umluftofen tempern. Heizen Sie den Ofen auf 60°C auf, und platzieren Sie Ihr Objekt für 30min im Ofen. Die internen Spannungen werden bei dieser Temperatur abgebaut. Sie können Ihr Objekt nun ohne langsames abkühlen direkt aus dem Ofen entnehmen und den Ofen nun auf die Kristallisationstemperatur von 110°C aufheizen. Ist dies erreicht können Sie Ihr Objekt wieder im Ofen platzieren und die Kristallisation wie oben beschrieben durchführen.

Schrumpfung Während der Kristallisation schrumpft das gedruckte Teil in X- und Y-Ebene um 2-3%. In Z-Richtung ist kein Schrumpfen zu erwarten.

Hotends die für 3dkTOP geeignet sind: Vollmetal-Hotends mit "scharfer" Heatbreak und Heatblock, die 260°C erreichen. Hotends, die nicht so scharf trennen (z.B. Craftbot+) können mit einer Retraction von 5mm 3dktop sauber verarbeiten.

Drucker die 3dkTOP nicht verarbeiten können:

- Alle Drucker die keine 260°C erreichen

Drucker mit Einschränkungen.
Makerbot Replicator2  (empfohlene Drucktemp. 255°C) kann nur ohne aktive Kühlung drucken, da das Hotend sonst unter 240°C abkühlt.
Raise Standartdruckbetten sind für Ktop nicht geeignet, da die Haftung auf den Build Tek Druckbett zu stark ist.Verwenden sie KTop nicht auf PEI basierten Druckbetten, da die Haftung zu stark ist.

Filament-Qualität

Made in Germany – 3D-Drucken ohne Layershift und Abbruch – 3dk entwickelt und produziert die hitzebeständigen Filamente  nach deutschem Qualitätsstandard in Berlin. Sie profitieren von über 30 Jahre Erfahrung in der Kunststoffverarbeitung kombiniert mit dem Einsatz hochwertiger Rohstoffe. Die 3D-Filamente werden auf innovativen industriellen Fertigungslinien produziert. Das 3dkTOP ist auf die Anforderungen des FDM-Drucks optimiert. Die hohe Konstanz und Maßhaltigkeit der Filamente ermöglichen gleichmäßige Oberflächen der gedruckten Objekte. Die Gefahr von „Layershift durch plötzliches overextruding“ ist deutlich reduziert. Getestet und überwacht werden sie im eigenen 3D-Druck-Lab auf den verschiedensten Druckern.