So drucken Sie zuverlässige, funktionale Teile mit PETG in 3D

PETG hat in Fertigungsbetrieben einen Rufproblem. Die Hälfte der Bediener, mit denen ich spreche, verwenden es für alles Konstruktive. Die andere Hälfte wechselte nach einer Charge von Halterungen, die zunächst gut aussahen und drei Wochen später entlang einer Schichtlinie brachen, wieder zu PLA. Beide Erfahrungen sind real. PETG ist ein gutes Funktionsmaterial und ein anspruchsvolles, und der Unterschied zwischen diesen beiden Ergebnissen ist fast nie die auf dem Etikett aufgedruckte Spulenmarke. Es ist Feuchtigkeit, Wandstärke und Schicht-Temperatur, in etwa dieser Reihenfolge. Dies haben wir durch den eigenen Einsatz des Materials und von Druckereien, die es palettenweise kaufen, gelernt. Was "funktional" tatsächlich bedeutet, bevor Sie ein Material auswählen Funktional ist ein vages Wort. Bevor Sie sich für PETG gegenüber etwas anderem entscheiden, notieren Sie, was das Teil von diesen überleben muss: Eine Dauerlast oder ein gelegentlicher Stoß oder beides Die höchste Temperatur, die es jemals sehen wird, einschließlich eines geschlossenen Autos im Sommer Chemikalien, mit denen es in Berührung kommt: Kühlmittel, IPA, Schneidflüssigkeit, Reinigungsmittel, Hautöle UV-Exposition Wie eng die Passung sein muss und ob es mit einem Metallteil zusammenpasst Die meisten Halterungen, Vorrichtungen, Gehäuse und flüssigkeitsnahen Teile fallen in den PETG-Bereich. Alles, was sein Leben über ungefähr 70 °C verbringt oder wiederholten harten Stößen ausgesetzt ist, nicht, und keine noch so gute Druckabstimmung wird es dorthin bringen. PETG gegen PLA und ABS Die ehrliche Version des Vergleichs, mit den wichtigen Einschränkungen: Eigenschaft PLA PETG ABS / ASA Zugfestigkeit Auf dem Papier hoch Geringer als PLA, in der Praxis zäher Am niedrigsten von den dreien Verhalten bei Versagen Bricht Biegt sich, dann reißt es Biegt sich, dann reißt es Hitzetoleranz Schlecht, erweicht bei etwa 55–60 °C Verwendbar bis etwa 70 °C Gut, 90 °C und mehr Chemische Beständigkeit Schlecht Gut gegen Wasser, verdünnte Säuren, die meisten Alkohole Schlecht gegen Lösungsmittel, löst sich in Aceton auf Verzug Minimal Gering Hoch, benötigt eine Einhausung Feuchtigkeitsempfindlichkeit Mäßig Hoch Mäßig Dämpfe Gering Gering Benötigt Belüftung Die Zugfestigkeitswerte von PLA übertreffen PETG in fast jedem veröffentlichten Test, was Verwirrung stiftet. Diese Zahlen stammen von einem Zugstab, der langsam in einer Achse gezogen wird. Ihre Halterung lebt nicht in einem Zugprüfgerät. Sie wird fallengelassen, überdreht, in einem warmen Raum liegen gelassen und unter einem Winkel über Schichtlinien belastet. PETG dehnt sich, bevor es nachgibt, und dieser Spielraum ist mehr wert als ein Schlagzeilen-MPa-Wert. ABS und ASA gewinnen immer noch bei der Hitze, und ASA gewinnt im Freien. PETG hält sich besser im Sonnenlicht als PLA, ist aber kein UV-Material, und unpigmentiertes PETG vergilbt und wird im Freien über ein oder zwei Saisons spröde. Trocknen ist nicht optional Wenn Sie eine Sache daraus mitnehmen: Feuchtes PETG ist die größte Ursache für schwache Funktionsteile, und es ist unsichtbar, bis eines bricht. PETG nimmt Feuchtigkeit schneller aus der Luft auf als PLA. Wenn dieses Wasser die Schmelzzone erreicht, verdampft es im Inneren der Düse. Zuerst treten die offensichtlichen Symptome auf, wie Knistern, Fädenziehen und eine raue Oberfläche. Das, was man nicht sieht, ist wichtig: Der Dampf stört die Verbindung zwischen dem extrudierenden Strang und der darunter liegenden Schicht. Teile kommen maßhaltig, aber mechanisch schwach heraus. Sie bestehen eine Sichtprüfung, werden versandt und versagen beim Kunden. Die typische Trocknung für PETG beträgt 65 °C für vier bis sechs Stunden und länger, wenn die Spule wochenlang offen im Regal stand. Überprüfen Sie den angegebenen Zeitplan Ihres Lieferanten, anstatt Annahmen zu treffen, da die Additivpakete zwischen den Sorten unterschiedlich sind. Einige praktische Hinweise von Farmbetreibern: Trocknen Sie vor dem ersten Druck einer neuen Spule, nicht erst, wenn die Drucke schlecht aussehen. Eine versiegelte Spule ist beim Verpacken trocken, nicht unbedingt beim Auspacken. Drucken Sie aus einem Trockner oder einer Trockenbox, wenn die Luftfeuchtigkeit in Ihrer Werkstatt über 40 Prozent liegt. Das einmalige Trocknen und das Belassen der Spule auf einem Regal macht die Arbeit innerhalb von ein oder zwei Tagen zunichte. Eine Heizplatte unter einem Karton ist kein Trockner. Sie benötigen Luftzirkulation und eine stabile Temperatur, und die Kartonspulenseiten absorbieren Wasser und geben es an das Filament ab. Wenn ein Druck wie braten der Speck klingt, stoppen Sie ihn. Sie werden dieses Teil nicht retten. Überschreiten Sie beim Trocknen von PETG auf einer Kunststoffspule nicht etwa 70 °C. Die Spule verformt sich vor dem Filament, und eine verzogene Spule blockiert den Vorschub auf halbem Weg durch den nächsten langen Auftrag. Temperatur, und warum heißer meistens stärker bedeutet PETG läuft im Allgemeinen im Bereich von 230–250 °C an der Düse mit einem Heizbett von etwa 70–85 °C, obwohl jedes Hotend und jede Sorte irgendwo anders in diesem Bereich liegt. Führen Sie einen Temperaturturm für Ihre spezifische Kombination durch. Es dauert zwanzig Minuten und beantwortet die Frage richtig. Das, was die Leute falsch machen, ist die Optimierung auf die Oberflächengüte. Niedrigere Temperatur und mehr Kühlung ergeben schärfere Ecken und weniger Fäden, aber auch eine merklich schlechtere Schichthaftung. Für ein Ausstellungsstück ist dieser Kompromiss in Ordnung. Für eine tragende Halterung ist er verkehrt herum. Für Funktionsteile sollten Sie heißer drucken. Nehmen Sie das obere Ende Ihres Arbeitstemperaturbereichs, lassen Sie die Teilkühlung mit 20 bis 40 Prozent statt mit voller Leistung laufen und akzeptieren Sie leicht weichere Überhänge. Das Teil wird in der Z-Achse stärker sein, was die Achse ist, in der es versagen wird. Beachten Sie dabei die Flussrate. PETG heiß und schnell gleichzeitig zu fördern, kann die Fähigkeit des Hotends, es zu schmelzen, überfordern, und Unterextrusion ähnelt in einem gebrochenen Teil stark einer schwachen Schichtbindung. Wände leisten die Arbeit, nicht die Füllung Der Instinkt, wenn ein Teil bricht, ist, die Füllung zu erhöhen. Das ist meistens der falsche Hebel. Bei einem gedruckten Teil unter Biegung oder Torsion liegt der Großteil der Spannung in der äußeren Schale. Das Erhöhen von drei Wänden bei 20 Prozent Füllung auf drei Wände bei 60 Prozent fügt Material, Druckzeit und innere Spannung hinzu und bringt weniger Festigkeit, als wenn man von drei auf fünf Wände bei gleicher Füllung geht. Für funktionelles PETG ist eine vernünftige Standardeinstellung vier bis sechs Perimetern, 20 bis 30 Prozent gyroidaler oder kubischer Füllung und fünf oberen und unteren Schichten. Denken Sie dann eher an das Teil als an den Schieberegler: Richten Sie das Bauteil so aus, dass die Hauptlast entlang der Schichten und nicht quer dazu verläuft. Dies ist wichtiger als jede Einstellung in diesem Artikel zusammen. Fügen Sie an den Innenecken Radien hinzu. Scharfe Innenecken sind die Stellen, an denen gedruckte Teile Risse bekommen, genau wie bei maschinell bearbeiteten Teilen. Verwenden Sie für Gewindebefestigungen Gewindeeinsätze oder Einpressmuttern. Direkt in den Kunststoff geschnittene PETG-Gewinde werden unter realem Drehmoment ausreißen. Halten Sie die Wandstärke ein ganzzahliges Vielfaches Ihrer Extrusionsbreite, damit der Slicer keinen Spalt in der Mitte einer dünnen Wand hinterlässt. Wo sich die Filamentkonsistenz bemerkbar macht Einstellungen können nur so viel kompensieren. Irgendwann ist das Filament selbst die Variable. Ihr Slicer berechnet die Extrusion volumetrisch. Er geht davon aus, dass das in den Extruder eintretende Filament genau den Durchmesser hat, den Sie ihm mitgeteilt haben, normalerweise 1,75 mm. Wenn der tatsächliche Durchmesser abweicht, weicht das Volumen des austretenden Kunststoffs ebenfalls ab, und nichts in der Maschine korrigiert das. Rechnen Sie mit einem Ausschlag von 0,1 mm, was bei billigem Filament nicht ungewöhnlich ist. Ein Durchmesser von 1,85 mm statt 1,75 mm bedeutet etwa 12 Prozent mehr Querschnittsfläche, also etwa 12 Prozent mehr Material durch die Düse für die gleiche Befehlsbewegung. Bei einer 0,45 mm dicken Wand legen Sie jetzt eine 0,50 mm dicke Raupe. Über vier Perimetern ist das eine Wand, die breiter als konstruiert ist, und eine Bohrung, die enger als konstruiert ist, bei einem Teil, bei dem die Passung der entscheidende Punkt war. Die andere Richtung ist schlimmer. Ein dünner Abschnitt extrudiert zu wenig, Wände werden schmal, und die Verbindung zwischen den Strängen wird dünner, genau dort, wo Sie die Hülle brauchten, um die Last zu tragen. Das ist ein Festigkeitsproblem, das als kosmetisches Problem getarnt ist. Aus diesem Grund veröffentlichen wir eine Maßtoleranz von ±0,02 mm für unser Filament und keine allgemeine Qualitätsaussage. Es ist eine Zahl, die Sie selbst mit einem Messschieber und ein paar zufälligen Messungen an einer Spule überprüfen können, und Sie sollten dies sowohl bei unserem als auch bei dem von Ihnen aktuell verwendeten Filament tun. Wir liefern außerdem ein Sicherheitsdatenblatt (SDS), eine RoHS-Erklärung und eine REACH-Erklärung pro Material für Betriebe, die Dokumentation archivieren müssen. Eine geringe Toleranz macht ein schlecht ausgerichtetes Teil nicht stark. Sie eliminiert eine Variable, so dass ein am Montag abgestimmtes Profil auch am Freitag und bei der nächsten Spule noch hält. Geschwindigkeit und die Frage des Glühens Schnelles PETG ist auf einer Maschine mit einem Hotend mit hohem Durchsatz und einem steifen Rahmen möglich. Bei einem handelsüblichen Bowden-Drucker entstehen dabei meist Teile, die sich gut messen lassen und unter Last delaminieren, weil die Schmelze nie vollständig aufgeholt hat. Wenn der Durchsatz wichtig ist, kaufen Sie Durchsatz, anstatt den Geschwindigkeitsschieber bei Hardware hochzudrehen, die ihn nicht versorgen kann. Der Kompromiss, auf den sich die meisten Farmen einigen, ist eine normale Geschwindigkeit für die Füllung und langsamere Umfänge, da die Umfänge die Last ohnehin tragen. Die Reduzierung der Geschwindigkeit der Außenwände auf etwa die Hälfte der Füllgeschwindigkeit kostet ein paar Minuten pro Teil und ergibt eine sichtbar bessere Wulst. Glühen wird oft erwähnt, weil es bei PLA so gut funktioniert. Bei PETG bewirkt es viel weniger. PETG ist weitgehend amorph, daher gibt es keine kristalline Struktur, die sich durch Wärmebehandlung entwickeln könnte, und man erhält hauptsächlich Dimensionsänderungen ohne signifikanten Festigkeitsgewinn. Wenn ein Teil nach dem Tuning mehr benötigt, als PETG bietet, ist die Änderung des Designs oder des Materials eine bessere Nutzung des Nachmittags, als es zu backen und neu zu messen. Häufige PETG-Fehler und ihre Ursachen Das Teil bricht sauber entlang einer Schichtlinie Schichthaftung. Düse zu kalt, Kühlung zu aggressiv, feuchtes Filament oder alle drei. Temperatur erhöhen, Lüfter reduzieren, Spule trocknen. Überall Fäden und Klümpchen Meistens zuerst Feuchtigkeit, dann Rückzug. Trocknen Sie die Spule, bevor Sie die Rückzugseinstellungen ändern, sonst optimieren Sie ein Profil um ein Problem herum, das von selbst verschwindet. Die erste Schicht haftet nicht oder zu gut PETG bindet aggressiv an glattes PEI und Glas, manchmal so stark, dass ein Stück aus der Platte reißt. Eine strukturierte Platte, eine dünne Schicht Klebestift als Trennmittel oder ein etwas größerer Spalt der ersten Schicht helfen alle. Das Anheben von Z bei der ersten Schicht ist die Standardlösung und schadet nichts Strukturellem. Das Teil passt auf der Werkbank, klemmt im Betrieb Thermische Ausdehnung, Kriechen oder eine Durchmesserverschiebung mitten in der Spule. Überprüfen Sie die Passung erneut, nachdem das Teil eine Stunde lang unter Last bei Betriebstemperatur war. Das Teil übersteht die Montage, versagt Wochen später Kriechen. PETG verformt sich unter Dauerlast langsam, besonders wenn es warm ist. Wenn ein Teil dauerhaft geklemmt wird oder ein Gewicht trägt, planen Sie mehr Material ein, als die Spannungsberechnung vorsieht, oder wechseln Sie zu einem Material mit höherer Tg. Testen Sie das Teil, nicht den Druck Ein Funktionsteil ist qualifiziert, wenn Sie absichtlich eines gebrochen haben. Drucken Sie zwei zusätzliche, belasten Sie sie so, wie das echte Teil belastet wird, und bringen Sie eines zum Versagen. Betrachten Sie die Bruchfläche. Wenn es ein sauberer, glatter Bruch entlang einer Schicht ist, haben Sie ein Haftungsproblem und die Lösung steht in diesem Artikel. Wenn der Kunststoff gedehnt und gerissen ist, funktionierte das Material ordnungsgemäß und Sie benötigen mehr Material, eine bessere Ausrichtung oder ein anderes Polymer. Tun Sie dies einmal pro Profilwechsel und einmal pro neuer Spulencharge bei wichtigen Teilen. Es dauert eine Stunde und ist die einzige Möglichkeit zu wissen, ob die Halterungen vom Dienstag so gut sind wie die vom letzten Monat. Kurzübersicht Trocknen bei 65 °C für vier bis sechs Stunden, und in feuchten Werkstätten aus einer Trockenbox drucken Düse 230–250 °C, Heizbett 70–85 °C, mit einem Temperaturturm bestätigt Teilkühlung 20 bis 40 Prozent, nicht voll Vier bis sechs Perimeter, 20 bis 30 Prozent Füllung, fünf obere und untere Schichten Das Teil so ausrichten, dass die Last entlang der Schichten verläuft Heißluft-Einsätze für alles, was angezogen wird Filamentdurchmesser mit einem Messschieber überprüfen, bevor der Drucker beschuldigt wird Häufig gestellte Fragen Ist PETG stärker als PLA? Nicht im Zugversuch. PETG ist zäher, was bedeutet, dass es mehr Energie vor dem Versagen absorbiert und sich biegt, anstatt zu brechen. Für Funktionsteile, die gehandhabt, fallengelassen oder überdreht werden, ist dieses Verhalten wichtiger als die maximale Zugfestigkeit. Muss ich PETG jedes Mal trocknen? Trocknen Sie jede Spule, die länger als ein paar Tage der Raumluft ausgesetzt war, und trocknen Sie eine neue Spule vor einem Auftrag, dessen erneuten Druck Sie sich nicht leisten können. In einer Werkstatt mit über 40 Prozent Luftfeuchtigkeit ist das Drucken aus einer Trockenbox einfacher als wiederholte Trocknungszyklen. Welche Temperatur können PETG-Teile aushalten? Ungefähr 70 °C, bevor es weich wird, niedriger, wenn das Teil gleichzeitig belastet wird. Darüber hinaus sollten Sie ABS, ASA oder Nylon in Betracht ziehen. Kann ich PETG im Freien verwenden? Für eine Saison ja, mit Pigment. Für den langfristigen Außeneinsatz ist ASA die bessere Wahl. PETG verliert unter längerer UV-Einwirkung an Schlagfestigkeit. Warum passen meine PETG-Teile richtig, fühlen sich aber schwach an? Fast immer Feuchtigkeit, kalter Druck oder zu viel Teilkühlung. Maßhaltigkeit und Schichthaftung sind getrennte Probleme, und ein Teil kann am Messschieber perfekt sein und innen schlecht verschweißt. Siehe VANYO PETG, oder fragen Sie uns nach einer Musterrolle, wenn Sie einen zweiten Lieferanten qualifizieren.

PLA-Pro & Funktionelles PLA

VANYO PLA+

PLA Matte Pro

PLA Seide

PLA Metallic

PLA Spezial & Effekte

PLA Dual-Color Seide

PLA Fluoreszierend

PLA Nachleuchtend

PETG Engineering

VANYO PETG

PETG-CF

ASA wetterfest

VANYO ASA

TPU und flexible Elastomere

VANYO TPU-95A

Volumenpaletten & Daueraufträge

Produktionskarton (12 Spulen)

Druckfarm-Palette (240 Spulen)