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CR-3D PA12 CF15 Filament ist ein carbonfaserverstärktes Polyamid-12 für extrem steife, zähe und mechanisch belastbare technische 3D-Druckteile.
CR-3D PA12 CF15 Filament ist ein carbonfaserverstärktes Hochleistungsmaterial auf Basis von PA12 beziehungsweise Nylon 12. Das unter der Produktlinie CarbX angebotene Material enthält 15 % Carbonfasern und wurde für besonders steife, zähe und mechanisch belastbare technische Bauteile entwickelt.
Durch die Kombination aus Polyamid 12 und Carbonfasern bietet CarbX PA12 CF15 eine hohe strukturelle Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Bauteilgewicht. Das Material eignet sich besonders für Werkzeuge, Vorrichtungen, funktionale Prototypen, Maschinenkomponenten und belastbare Endbauteile.
Die Carbonfaserverstärkung erhöht Steifigkeit und Dimensionsstabilität gegenüber unverstärktem PA12 deutlich. CR-3D nennt für das Material einen Zug-E-Modul von etwa 7.434 MPa.
Dadurch eignet sich das Carbon-Nylon insbesondere für Bauteile, bei denen sich die Geometrie unter mechanischer Belastung möglichst wenig verändern soll.
Die tatsächlich erreichbaren mechanischen Eigenschaften eines gedruckten Bauteils hängen zusätzlich von Druckrichtung, Wandstärke, Füllgrad, Schichthaftung, Bauteilgeometrie und Druckparametern ab.
CR-3D verwendet bei der Herstellung Carbonfasern mit einer ursprünglichen Faserlänge von etwa 6 mm. Nach der Compoundierung gibt der Hersteller für das fertige Material eine Faserlänge von ungefähr 800 bis 900 µm an.
Diese Faserverstärkung trägt zur hohen Steifigkeit und mechanischen Belastbarkeit des Werkstoffs bei.
CR-3D nennt für CarbX PA12 CF15 eine Wärmeformbeständigkeit von ungefähr 140 °C. Damit eignet sich das Material für technische Anwendungen, bei denen Standard-PLA, PETG oder unverstärktes PA12 hinsichtlich der thermischen Belastbarkeit nicht ausreichend sind.
Die Angabe von 140 °C sollte nicht automatisch als uneingeschränkte Dauergebrauchstemperatur jedes gedruckten Bauteils verstanden werden. Konstruktion, mechanische Belastung, Wandstärke, Druckrichtung und Einsatzdauer beeinflussen die tatsächliche Einsatzgrenze.
Die Carbonfasern reduzieren die Schrumpfung des Polyamids und verbessern die Dimensionsstabilität. Dadurch eignet sich das Material besonders für technische Bauteile mit hohen Anforderungen an Maßhaltigkeit und Formstabilität.
PA12 bleibt dennoch ein anspruchsvolles technisches Filament. Ein geschlossener und möglichst temperaturstabiler Bauraum unterstützt insbesondere bei größeren Bauteilen zuverlässige Druckergebnisse.
CarbX PA12 CF15 kombiniert die hohe Steifigkeit der Carbonfaserverstärkung mit den zähen Eigenschaften eines PA12-Basismaterials.
CR-3D beschreibt das Material als sehr fest und schlagfest. Es eignet sich deshalb für Funktionsteile, Werkzeuge und Komponenten, die im späteren Einsatz mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
Das Material kann laut Hersteller auch bei sehr niedrigen Temperaturen eingesetzt werden. Die hohe Zähigkeit des PA12-Basismaterials unterstützt die Widerstandsfähigkeit gegenüber sprödem Bruch bei Kälte.
Für sicherheitskritische Anwendungen sollte das fertige Bauteil dennoch unter den tatsächlich vorgesehenen Temperatur- und Belastungsbedingungen geprüft werden.
Das Carbon-PA12 besitzt eine gute Beständigkeit gegenüber verschiedenen technischen Medien. CR-3D nennt insbesondere Kraftstoffe, Öle, Laugen, Säuren und Salze.
Für dauerhaften Kontakt mit aggressiven Medien sollte die konkrete Beständigkeit dennoch anhand des jeweiligen Stoffes, seiner Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer geprüft werden.
Die Carbonfasern erzeugen eine charakteristische matte und leicht raue Oberfläche. Dadurch erhalten gedruckte Bauteile eine hochwertige technische Optik, bei der einzelne Schichtlinien optisch weniger stark hervortreten können.
Das Material eignet sich damit sowohl für interne Funktionsteile als auch für sichtbare technische Komponenten und serienähnliche Prototypen.
CarbX PA12 CF15 ist stark abrasiv. Eine herkömmliche Messingdüse kann bei der Verarbeitung innerhalb kurzer Zeit verschleißen.
CR-3D empfiehlt deshalb ausdrücklich eine Düse aus gehärtetem Stahl, Wolframkarbid oder einem vergleichbar verschleißfesten Material.
Zusätzlich wird eine Düsengröße von mindestens 0,6 mm bevorzugt. Größere Düsendurchmesser erleichtern die zuverlässige Förderung des faserverstärkten Materials.
Als aktuelle Ausgangswerte nennt CR-3D ungefähr 260 °C Düsentemperatur, 90 °C Druckbetttemperatur und einen ausgeschalteten Bauteillüfter. Als geeignete Druckplattform wird FR4 empfohlen.
| Material | PA12 / Nylon 12 mit Carbonfaserverstärkung |
|---|---|
| Carbonfaseranteil | 15 % |
| Filamentdurchmesser | 1,75 mm |
| Dichte | ca. 1,08 g/cm³ |
| Zug-E-Modul | ca. 7.434 MPa |
| Düsentemperatur | ca. 260 °C |
| Druckbetttemperatur | ca. 90 °C |
| Bauteilkühlung | 0 % |
| Empfohlene Druckplattform | FR4 |
| Düsengröße | bevorzugt mindestens 0,6 mm |
| Düsenmaterial | gehärteter Stahl, Wolframkarbid oder vergleichbar verschleißfest |
| Bauraum | geschlossen empfohlen |
| Trocknung | ca. 80 °C für 14 Stunden laut aktuellen technischen Produktdaten |
Die Werte dienen als Ausgangspunkt. Das optimale Druckprofil hängt vom verwendeten 3D-Drucker, Hotend, Düsenmaterial, Bauteil und den gewünschten mechanischen Eigenschaften ab.
Polyamid ist hygroskopisch und nimmt Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Bei einem technischen Carbon-PA12 ist eine trockene Verarbeitung besonders wichtig, um reproduzierbare mechanische und optische Eigenschaften zu erreichen.
Die aktuellen technischen Produktdaten von CR-3D nennen eine Trocknung bei etwa 80 °C für 14 Stunden. Nach der Trocknung sollte das Material möglichst trocken gehalten und für längere Druckaufträge idealerweise direkt aus einer geeigneten Trockenbox verarbeitet werden.
Feuchtes Polyamid kann sich durch hörbares Knacken während der Extrusion, Blasenbildung, Fäden, eine raue Oberfläche oder verschlechterte mechanische Eigenschaften bemerkbar machen.
CR-3D beschreibt zusätzlich eine thermische Nachbehandlung des fertigen Druckteils. Das Bauteil kann bei etwa 90 °C für ungefähr zwei Stunden getempert werden.
Dadurch können innere Spannungen reduziert und die mechanischen sowie thermischen Eigenschaften optimiert werden. Bei maßkritischen Bauteilen sollte berücksichtigt werden, dass eine Wärmebehandlung zu Maß- oder Formänderungen führen kann.
Normales PA12 bietet hohe Zähigkeit und gute mechanische Eigenschaften, bleibt jedoch deutlich flexibler als die carbonfaserverstärkte Variante.
PA12 CF15 ist die bessere Wahl, wenn hohe Steifigkeit, geringe Schrumpfung und hohe Dimensionsstabilität im Vordergrund stehen.
PA12 Flex verfolgt eine andere Zielsetzung. Mit Shore 65D wurde es für technische Bauteile mit kontrollierter Nachgiebigkeit entwickelt.
Das carbonfaserverstärkte PA12 eignet sich dagegen für Anwendungen, bei denen sich ein Bauteil unter Belastung möglichst wenig verformen soll.
Beide Materialien enthalten 15 % Carbonfasern, verwenden jedoch unterschiedliche Basispolymere.
PET CF15 eignet sich besonders für Anwendungen mit sehr hoher Steifigkeit, geringer Feuchtigkeitsaufnahme und hoher Dimensionsstabilität. PA12 CF15 kombiniert die Carbonfaserverstärkung dagegen mit den charakteristischen Eigenschaften eines Polyamid-12-Basismaterials.
Die Entscheidung sollte nach den mechanischen, thermischen und chemischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung getroffen werden.
Das carbonfaserverstärkte PA12 eignet sich für professionelle und industrielle Anwender, die sehr steife, zähe und thermisch belastbare technische 3D-Druckteile benötigen.
Für zuverlässige Ergebnisse empfehlen wir eine verschleißfeste Düse mit mindestens 0,6 mm Durchmesser, konsequent trockene Lagerung und ein auf Polyamid abgestimmtes Druckprofil.
Das Material enthält laut CR-3D 15 % Carbonfasern.
Eine gehärtete beziehungsweise verschleißfeste Düse ist zwingend empfehlenswert. CR-3D bevorzugt einen Düsendurchmesser von mindestens 0,6 mm.
CR-3D nennt eine Wärmeformbeständigkeit von ungefähr 140 °C. Dieser Materialwert sollte nicht automatisch als uneingeschränkte Dauergebrauchstemperatur jedes gedruckten Bauteils verstanden werden.
Ja. Polyamid nimmt Feuchtigkeit auf. Die aktuellen technischen Produktdaten nennen eine Trocknung bei etwa 80 °C für 14 Stunden.
Ja. CR-3D beschreibt eine Nachbehandlung bei ungefähr 90 °C für zwei Stunden, um innere Spannungen abzubauen und mechanische sowie thermische Eigenschaften zu optimieren.
Ein geschlossener und möglichst temperaturstabiler Bauraum wird empfohlen, insbesondere für größere und geometrisch anspruchsvolle Bauteile.
| Farbe | Schwarz |
|---|---|
| Gewicht | 1 kg, 2,1 kg |
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