Rainer KrollDigitale WerkstattFilament passend zum Einsatz auswählen
Ein geometrisch passendes Druckteil ist nicht automatisch für seinen Einsatz geeignet. Filament, Bauteilaufbau und Druckausrichtung müssen gemeinsam zu Umgebung, Belastung und möglichen Folgen eines Versagens passen. Diese Anleitung nennt Anforderungen, ohne ein bestimmtes Material oder einen Hersteller zu empfehlen.
Innen- oder Außenbereich
Für den Innenbereich sind vor allem die übliche Raumtemperatur, mögliche Wärmequellen und die tatsächliche mechanische Beanspruchung wichtig. Im Außenbereich muss das Material zusätzlich mit Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Frost, sommerlicher Erwärmung und wiederholten Temperaturwechseln zurechtkommen. Ein Bauteil in direkter Sonne kann deutlich wärmer werden als die Umgebungsluft.
Mechanische Belastung
Prüfe, ob das Teil hauptsächlich auf Druck, Zug, Biegung, Scherung oder Stoß beansprucht wird. Steifigkeit allein genügt nicht: Ein sehr steifes Teil kann bei Schlag oder Kerbwirkung spröde brechen. Bei Adaptern, Klemmungen und Schraubverbindungen sind Zähigkeit, gute Verbindung der Druckschichten und ausreichend Material um Bohrungen oder Hülsen besonders wichtig.
Dauerlast und Kriechverhalten
Unter einer dauerhaft wirkenden Kraft können sich Kunststoffe mit der Zeit verformen, obwohl sie anfangs stabil erscheinen. Dieses Kriechen ist bei Ständern, Haltern, Klemmteilen und vorgespannten Schraubverbindungen zu berücksichtigen. Temperatur erhöht dieses Risiko häufig. Kontrolliere dauerhaft belastete Bauteile regelmäßig und plane bei Bedarf eine zusätzliche mechanische Sicherung ein.
Druckrichtung und Bauteilaufbau
Die Belastbarkeit hängt nicht nur vom Filament ab. Druckteile sind zwischen den Schichten oft schwächer als innerhalb einer Schicht. Richte das Bauteil deshalb so aus, dass kritische Kräfte die Schichten möglichst nicht auseinanderziehen. Wandstärke, Anzahl der Außenwände, Füllstruktur, Übergänge, Radien und die Qualität der Schichthaftung beeinflussen das Ergebnis ebenfalls.
Passungen und Maßhaltigkeit
Unterschiedliche Filamente, Drucktemperaturen und Bauteilausrichtungen können Maße und Oberflächen verändern. Berechnete Toleranzen sind daher Ausgangswerte. Drucke vor einem großen oder belasteten Bauteil ein kurzes Passstück und prüfe reale Maße, Sitz, Schraubverbindungen und Verformung mit dem vorgesehenen Material.
Vor dem Einsatz prüfen
- Passt die Temperatur-, Feuchtigkeits- und UV-Beständigkeit zum Einsatzort?
- Verträgt das Bauteil die erwarteten Kräfte, Stöße und Dauerlasten?
- Ist die Druckrichtung für den Kraftverlauf geeignet?
- Sind Wandstärken, Außenwände und Bereiche um Schrauben ausreichend dimensioniert?
- Wurde ein Probestück mit denselben Einstellungen und demselben Filament geprüft?
- Welche Folgen hätte ein Bruch und ist eine zusätzliche Sicherung erforderlich?