Carbon 3D-Drucker

Ein Carbon-3D-Drucker ist ein Gerät, das Objekte aus einem besonders stabilen Material drucken kann. Dieses Material nennt man „kohlenstofffaserverstärktes Filament“. Es besteht aus einem Kunststoff (z. B. PLA oder Nylon) und winzigen Kohlenstofffasern, die dem Druckobjekt extra Stabilität geben.

Die fertigen Teile sind stark, leicht und halten viel aus.

Wenn man das Objekt aus PLA bzw. Carbon unter dem Mikroskop betrachten würde, dann würde man die Karbonfasern erkennen, die die Struktur zusammenhalten.

Ist Carbon-Druck für Anfänger geeignet?

Für Anfänger ist der Carbon-Druck meistens nicht die beste Wahl – vor allem, wenn es um den allerersten Einstieg in den 3D-Druck geht. Das liegt an einigen Besonderheiten, die mit diesem Material einhergehen:

1. Spezielle Anforderungen an 3D-Drucker: Carbon-Filament benötigt spezielle Druckerkomponenten, wie gehärtete Düsen und höhere Temperaturen. Nicht alle Drucker sind dafür ausgelegt, und das Nachrüsten kann kompliziert sein.
2. Schwierige Einstellungen beim Drucken: Carbon-Filament verzeiht keine Fehler. Probleme mit Haftung, Temperaturen oder Druckgeschwindigkeit treten sehr häufig auf und erfordern Erfahrung und Geduld.
3. Teures Material: Kohlenstofffaserverstärkte Filamente sind teurer als Standard-Filamente wie PLA. Anfänger machen oft Fehler beim Drucken, was bei teurem Material schnell kostspielig werden kann.
4. Abnutzung der Druckerkomponenten: Durch die harten Fasern im Filament nutzt sich die Düse schneller ab, was zu regelmäßiger Wartung und Nachkauf von Ersatzteile führt.

Was kann man nur mit Carbon drucken?

Es gibt nur wenige Projekte im Heimanwender-Bereich, in denen du ausschließlich Carbon-Filament verwenden kannst. Hier sind einige Beispiele:

• Drohnenarme müssen extrem leicht sein, damit die Drohne fliegen kann, aber auch stabil genug, um Abstürze zu überstehen. Andere Filamente wie PLA oder PETG können bei Belastung brechen oder sich verziehen.
• Bei Rahmen für RC-Fahrzeuge sind Materialien wie PLA nicht steif genug und können sich bei Vibrationen oder mechanischer Belastung verbiegen.
• Bei Outdoor-Teilen: PLA zerfällt unter UV-Licht, und PETG ist weniger robust bei anhaltender mechanischer Beanspruchung.
• Hitzebeständige Objekte, z. B. Halterung für Lampen, können nicht aus PLA oder PETG gedruckt werden. Diese Materialien haben zu geringe Temperaturbeständigkeit.

Woran erkennt man, ob ein 3D-Drucker für Carbon-Druck geeignet ist?

Ein 3D-Drucker, der für Carbon geeignet ist, lässt sich in der Spezifikation an folgenden Punkten erkennen:

1. Empfohlene Filamente

Schau dir die Auflistung der empfohlenen Filamente an. Wenn du Materialien mit dem Zusatz „CF“ wie Nylon CF, PETG CF, oder PLA CF findest, dann unterstützt der Drucker Carbon-Druck. Oft steht da aber auch im Klartext „Carbon„.

2. Gehärtete Düse

Carbon-Filamente sind rau und können normale Düsen schnell abnutzen. Eine gehärtete Düse besteht aus robustem Material, z. B. Stahl, das nicht so schnell abnutzt.

Achte bei englischen Bezeichnungen auf: „hardened steel nozzle“, „abrasion-resistant nozzle“, „reinforced nozzle“ „wear-resistant nozzle“. Diese Begriffe deuten darauf hin, dass der Drucker mit Carbon umgehen kann.

3. Temperaturbereich im Extruder

Carbon-Filamente brauchen höhere Temperaturen, damit sie sauber verarbeitet werden können. Daher muss der Druckkopf muss sehr heiß werden können, mindestens 250–300 °C.

Die englischen Bezeichnungen dafür sind: „high-temperature extruder“, „high-heat nozzle compatibility“.

Können alle 3D-Drucker für Carbon-Druck später nachgerüstet werden?

Nein, nicht alle 3D-Drucker können für Carbon-Druck nachgerüstet werden. Ob eine Nachrüstung möglich ist, hängt von der Bauweise und auch den technischen Spezifikationen des Druckers ab.

Wenn du planst, später Carbon zu drucken, achte schon beim Kauf darauf, dass der Drucker zumindest diese Kriterien erfüllt:

• Der Drucker muss über ein Heizbett mit einer Temperatur über 60 Grad verfügen.
• Das Hotend (Heizkopf, Extruder) muss Temperaturen von mindestens 250–300 °C erreichen können. Bei vielen günstigen Einsteiger-Drucker ist die Temperatur auf 200–240 °C begrenzt.
• Ein Direktextruder ist besser als ein Bowden-Extruder.
• Der Druckerrahmen muss stabil genug sein, um Vibrationen beim Drucken mit härteren Materialien zu vermeiden. Sehr günstige oder wackelige Drucker (insbesondere mit Kunststoffrahmen) können keine guten Ergebnisse liefern.

Nicht alle 3D-Drucker sind für den Carbon-Druck geeignet, selbst mit Nachrüstung. Für ältere oder wenig verbreitete Modelle gibt es oft keine passenden Upgrades.

Brauche ich Carbon-3D-Drucker als Anfänger?

Nein, es sei denn, du benötigst den 3D-Drucker explizit zum Druck von leichten und sehr robusten mechanischen Objekten, wie Drohnenarmen oder RC-Fahrzeug-Teilen.

Für Anfänger ist ein Standard-3D-Drucker mit PLA oder PETG völlig ausreichend. Sobald du sicher im Umgang mit deinem Drucker bist und spezifische Anforderungen hast, kannst du über einen Carbon-3D-Drucker nachdenken. 😊