PETG-Kunststoff als Material für den 3D-Druck

PETG-Kunststoff oder glykolisierter Polyester ist ein thermoplastischer Kunststoff, der auf dem Markt der additiven Herstellung weit verbreitet ist und sowohl die Einfachheit des PLA-Drucks als auch die Stärke von ABS vereint. Es handelt sich hierbei um einen amorphen Kunststoff, der zu 100% recycelbar ist und, der die gleiche chemische Zusammensetzung wie Polyethylenterephthalat, besser bekannt unter dem Akronym PET, hat. Glykol wurde zugesetzt, um seine Sprödigkeit und damit seine Zerbrechlichkeit zu reduzieren. In diesem Artikel werden wir Ihnen die Eigenschaften von PETG-Kunststoff im 3D-Druck, seine Druckparameter und seine Hauptanwendungen erklären.

Herstellung und Merkmale von PETG

Um PETG zu verstehen, ist es wichtig, zunächst einen Blick auf PET selbst zu werfen. PET ist in der Industrie ein bekanntes Material, dessen Wert allein für das Jahr 2022 auf 44,3 Milliarden Dollar geschätzt wird, da es seit den 1990er Jahren bei der Herstellung von Flaschen und Verpackungen verwendet wird und PVC ersetzt. Auch ermöglicht es die Herstellung von Kunstfasern für Kleidung. Es ist jedoch nicht üblich, reines PET für den 3D-Druck zu verwenden, vielmehr wird dem PET auf molekularer Ebene Glykol (G) zugesetzt, das dem Material eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit verleiht und es gleichzeitig flexibler macht.

PETG stammt von PET, das hauptsächlich bei der Herstellung von Kunststoffflaschen eingesetzt wird.

PETG ist ein Copolymer, das die Eigenschaften von PET und Glykol kombiniert. Durch die Zugabe von letzteren wird die Überhitzung des PET und damit sein sprödes Aussehen reduziert. Zu den Hauptmerkmalen von PETG im 3D-Druck gehören seine Härte, Stoß- und Chemikalienbeständigkeit, Transparenz und Duktilität. Es handelt sich um ein leicht extrudierbares Material mit guter thermischer Stabilität, das besonders für seine Kompatibilität mit Lebensmittelkontakt geschätzt wird.

3D-Druck mit PETG

Was die Druckparameter betrifft, so hat PETG eine Extrusionstemperatur zwischen 220°C und 260°C und wir empfehlen Ihnen, Ihre Bauplatte zu erhitzen (nicht über 80°C). Die Druckgeschwindigkeit beträgt 40 mm/s bis 60 mm/s. Als Support oder Stützmaterial ist PETG eher nicht geeignet, da es ein klebriges Äußeres hat, das die Entfernung erschweren würde.

Allerdings hat das Material auch seine Nachteile. Insbesondere ist eine Heizplatte erforderlich, um die Verformungseffekte zu vermeiden, die bei PETG auftreten können – selbst wenn die Verformungsrate gering ist, ist es besser, eine BuildTak-Platte zu verwenden, um sicherzustellen, dass das Material gut hält. Außerdem ist es anfälliger für Kratzer als PLA und kann schnell Feuchtigkeit aufnehmen, weswegen es in einer kühlen und trockenen Umgebung gelagert werden muss. Zudem ist zu beachten, dass es aufgrund seiner hohen Viskosität die Druckköpfe verstopfen kann.

PETG ist bekannt für seine Härte und sein transparentes Aussehen.

Anwendungsbereiche von PETG

PETG kann für eine Reihe verschiedener Anwendungen eingesetzt werden. Zum einen in der Lebensmittelindustrie. Aufgrund seiner Verwandtschaft mit PET ist PETG nicht nur wasserbeständig, sondern laut FDA auch für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen. Das macht es besonders geeignet für Verpackungen in dieser Industrie. Darüber hinaus eignet sich PETG dank seiner Sterilisierbarkeit auch als Material für Aligner sowie für medizinische Geräte und Prothesen.

Das Material wird aufgrund seiner Kosteneffizienz und hinreichenden Eigenschaften auch häufig für das Prototyping verwendet. Darüber hinaus kann es aufgrund seiner Hitze- und Chemikalienbeständigkeit auch in langlebigeren Anwendungen wie Werkzeugbau, Prüfkomponenten oder Endverbrauchsteilen für Maschinen eingesetzt werden.

Hersteller und Preis von PETG-Filament

Die meisten Filamenthersteller bieten heutzutage PETG an: Formfutura, ColorFabb, 3DXTech, Innofil3D, Polymaker oder sogar Eigenmarken wie Zortrax. In Bezug auf das Format gibt es, wie bei anderen Filamenten auch, Spulen mit 1,75 mm oder 2,85 mm Durchmesser, mit unterschiedlichen Gewichten je nach Bedarf. Beachten Sie, dass PETG oft mit Kohlefasern verstärkt ist, was die Steifigkeit des Teils erhöht und gleichzeitig das Endgewicht des 3D-Druckteils optimiert. Nanovia bietet diese Lösung beispielsweise in seinem Filamentsortiment an: Das Unternehmen hat ein aramidfaserverstärktes PETG entwickelt, das das zerbrechliche Aussehen des PETG reduziert und gleichzeitig seine Steifigkeit erhöht.

PETG kann mit Kohlefasern verstärkt werden – Quelle: Fusion3

Was den Preis betrifft, so ist es etwas teurer als PLA: Der durchschnittliche Preis liegt zwischen 30 € und 35 € für eine klassische 750 Gramm PETG-Rolle. Für ein kohlefaserverstärktes PETG muss man mit einem höheren Preis zwischen 55 € und 70 € rechnen.

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*Titelbildnachweis: BlackBelt3D