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CR-3D PPS CF10 Filament ist ein carbonfaserverstärktes Hochleistungsfilament auf PPS-Basis für extreme thermische, mechanische und chemische Anforderungen im professionellen und industriellen 3D-Druck.
CR-3D PPS CF10 Filament ist ein carbonfaserverstärktes Hochleistungsmaterial auf Basis von Polyphenylensulfid (PPS). Das unter der Produktlinie CarbX angebotene Filament enthält 10 % Carbonfasern und wurde für Anwendungen entwickelt, bei denen extreme thermische, mechanische und chemische Anforderungen erfüllt werden müssen.
Die Kombination aus PPS-Hochleistungspolymer und Carbonfaserverstärkung macht das Material besonders interessant für Maschinenbau, Automotive, Luftfahrt, Chemieanlagen, Werkzeugbau sowie anspruchsvolle industrielle Funktionsteile.
Die Carbonfaserverstärkung erhöht Steifigkeit und Dimensionsstabilität des PPS-Basismaterials deutlich. Das technische Datenblatt nennt einen Zug-E-Modul von etwa 8 GPa beziehungsweise 8.000 MPa und eine Bruchbelastung von ungefähr 100 MPa.
Damit eignet sich CR-3D PPS CF10 Filament insbesondere für technische Komponenten, die sich auch unter hoher mechanischer Belastung möglichst wenig verformen sollen.
Die tatsächlichen Eigenschaften eines fertig gedruckten Bauteils hängen zusätzlich von Druckrichtung, Wandstärke, Füllgrad, Schichthaftung, Bauteilgeometrie und den gewählten Druckparametern ab.
Das technische Datenblatt nennt für PPS CF10 eine Wärmeformbeständigkeit beziehungsweise Erweichungstemperatur von etwa 250 °C nach DIN EN ISO 75/1.
Damit gehört das Material zu den Hochtemperaturfilamenten und eignet sich für Anwendungen, bei denen PLA, PETG, ABS, PA oder viele klassische Polycarbonat-Werkstoffe thermisch nicht mehr ausreichend sind.
Die CR-3D-Produktbeschreibung nennt zusätzlich kurzzeitige Temperaturspitzen von über 300 °C. Diese Angabe sollte jedoch nicht als dauerhafte Gebrauchstemperatur eines gedruckten Bauteils verstanden werden.
Die tatsächlich zulässige Einsatztemperatur hängt unter anderem von mechanischer Belastung, Geometrie, Wandstärke, Druckrichtung, Einsatzdauer und Umgebungsbedingungen ab.
Ein wesentlicher Vorteil von PPS ist seine hohe Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien. CR-3D nennt unter anderem Säuren, Basen beziehungsweise Laugen, Kraftstoffe und Lösungsmittel.
Dadurch eignet sich das Material insbesondere für Komponenten in Chemieanlagen, Maschinenbau, Automotive und anderen industriellen Bereichen, in denen Bauteile regelmäßig mit aggressiven Medien in Kontakt kommen können.
Für sicherheitskritische Anwendungen sollte die konkrete Medienbeständigkeit dennoch anhand des jeweiligen Stoffes, seiner Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer geprüft werden.
Das technische Datenblatt weist für das Material die Flammklassifizierung UL94 V-0 aus.
Damit ist PPS CF10 auch für Anwendungen interessant, bei denen neben thermischer und mechanischer Belastbarkeit ein definiertes Brandverhalten des Ausgangsmaterials gefordert wird.
Die UL94-V-0-Klassifizierung des Materials sollte jedoch nicht automatisch als Zertifizierung eines beliebigen 3D-gedruckten Bauteils verstanden werden. Wandstärke, Geometrie, Füllgrad, Druckrichtung und Herstellungsprozess können das Brandverhalten des fertigen Bauteils beeinflussen.
Obwohl das Material 10 % Carbonfasern enthält, beschreibt CR-3D CarbX PPS CF10 ausdrücklich als nicht elektrisch leitend.
Das Material sollte deshalb nicht mit einem ESD-Filament wie PC CF10, Nylon-ESD oder PETG-ESD verwechselt werden.
Für Elektronikkomponenten kann diese Eigenschaft interessant sein, wenn die mechanischen und thermischen Vorteile eines carbonfaserverstärkten Hochleistungswerkstoffs benötigt werden, ohne gleichzeitig eine elektrische Leitfähigkeit zu erzeugen.
Die Carbonfaserverstärkung unterstützt eine hohe Form- und Dimensionsstabilität. CR-3D beschreibt das Material als sehr maßhaltig und formstabil, insbesondere nach einer geeigneten thermischen Nachbehandlung.
Diese Eigenschaften machen PPS CF10 besonders für Vorrichtungen, Halterungen, Maschinenkomponenten und andere Präzisionsteile interessant.
PPS besitzt im Vergleich zu vielen Polyamiden eine relativ geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Dennoch sollte auch dieses Hochleistungsfilament konsequent trocken gelagert und verarbeitet werden.
Feuchtigkeit kann die Extrusionsqualität, Oberfläche und mechanischen Eigenschaften negativ beeinflussen.
Für professionelle Anwendungen empfiehlt sich deshalb eine luftdichte Lagerung und gegebenenfalls die direkte Verarbeitung aus einer geeigneten Filament-Trockenbox.
Durch die enthaltenen Carbonfasern ist PPS CF10 stark abrasiv. Das technische Datenblatt schreibt für abrasive CR-3D-Werkstoffe eine gehärtete beziehungsweise verschleißfeste Düse vor.
Eine herkömmliche Messingdüse kann bei der Verarbeitung schnell verschleißen und dadurch Düsendurchmesser, Extrusionsbreite, Maßhaltigkeit und Druckqualität verändern.
Für CR-3D PPS CF10 Filament sollte deshalb eine Düse aus gehärtetem Stahl, Wolframkarbid oder einem vergleichbar verschleißfesten Material verwendet werden.
Das aktuelle technische Datenblatt nennt eine Düsentemperatur von etwa 320 °C, eine Druckbetttemperatur von ungefähr 55 °C, eine Düsengröße von mindestens 0,6 mm sowie FR4 oder pulverbeschichtetes PEI als empfohlene Druckoberflächen.
| Material | PPS / Polyphenylensulfid mit Carbonfaserverstärkung |
|---|---|
| Carbonfaseranteil | 10 % |
| Filamentdurchmesser | 1,75 mm |
| Farbe | Schwarz |
| Dichte | ca. 1,45 g/cm³ |
| Bruchbelastung | ca. 100 MPa |
| Bruchdehnung | ca. 1,7 % |
| Zug-E-Modul | ca. 8 GPa / 8.000 MPa |
| Kerbschlagzähigkeit | ca. 24 kJ/m² bei 23 °C |
| Wärmeformbeständigkeit | ca. 250 °C nach DIN EN ISO 75/1 |
| Flammklassifizierung | UL94 V-0 |
| Elektrische Eigenschaften | nicht leitend laut Hersteller |
| Düsentemperatur | ca. 320 °C laut technischem Datenblatt |
| Druckbetttemperatur | ca. 55 °C laut technischem Datenblatt |
| Empfohlene Druckplattform | FR4 / pulverbeschichtetes PEI |
| Düsengröße | mindestens 0,6 mm |
| Düsenmaterial | gehärteter Stahl, Wolframkarbid oder vergleichbar verschleißfest |
| Bauraum | geschlossen laut technischem Datenblatt |
| Trocknung | ca. 90 °C für 12 Stunden laut technischem Datenblatt |
Die angegebenen Druckparameter dienen als Ausgangspunkt. Bei PPS CF10 ist ein leistungsfähiges Hochtemperatur-Hotend erforderlich. Die optimalen Einstellungen hängen vom verwendeten 3D-Drucker, der Druckoberfläche, Düse und Bauteilgeometrie ab.
Auf der aktuellen CR-3D-Produktseite werden zusätzlich Verarbeitungstemperaturen von etwa 310 bis 330 °C an der Düse und 100 bis 120 °C am Heizbett genannt. Das technische Datenblatt nennt dagegen 320 °C Düse und 55 °C Druckbett.
Für die technischen Basisangaben bei ImageWare verwenden wir den eindeutig definierten Datenblattwert. Aufgrund der Unterschiede sollte das optimale Profil jedoch unbedingt auf dem konkret verwendeten Drucker und der eingesetzten Druckoberfläche ermittelt werden.
Das technische Datenblatt nennt eine Trocknung bei etwa 90 °C für 12 Stunden.
Auf der aktuellen Produktbeschreibung empfiehlt CR-3D für bestimmte Verarbeitungssituationen längere Trocknungszeiten. Für besonders anspruchsvolle industrielle Druckaufträge kann deshalb eine weitergehende Trocknung entsprechend Herstellerempfehlung und Materialzustand sinnvoll sein.
Nach der Trocknung sollte das Material möglichst luftdicht gelagert beziehungsweise direkt aus einer geeigneten Trockenbox verarbeitet werden.
CR-3D empfiehlt eine thermische Nachbehandlung des fertigen Bauteils, um den finalen Eigenschaftsausbau des PPS-Materials zu unterstützen.
Durch geeignetes Tempern können Dimensionsstabilität sowie mechanische und thermische Eigenschaften optimiert werden.
Bei maßkritischen Bauteilen muss berücksichtigt werden, dass eine thermische Nachbehandlung zu Maß- oder Formänderungen führen kann. Das Temperprofil sollte deshalb auf Geometrie und Anwendung abgestimmt werden.
Beide Materialien sind mit 10 % Carbonfasern verstärkt, unterscheiden sich jedoch deutlich durch ihre Basispolymere.
PC CF10 bietet bereits eine sehr hohe mechanische und thermische Leistungsfähigkeit und besitzt bei CR-3D zusätzlich definierte elektrische beziehungsweise ESD-relevante Eigenschaften.
PPS CF10 richtet sich dagegen an Anwendungen mit noch höheren thermischen und chemischen Anforderungen. Gleichzeitig beschreibt CR-3D das PPS-Material ausdrücklich als nicht elektrisch leitend.
PA6 Carbon eignet sich für hoch belastbare technische Bauteile und bietet eine hohe Steifigkeit bei vergleichsweise moderaten Verarbeitungstemperaturen.
PPS CF10 ist dagegen für deutlich anspruchsvollere Hochtemperatur- und Chemikalienanwendungen ausgelegt und stellt entsprechend höhere Anforderungen an Drucker und Hotend.
CR-3D PPS CF10 Filament richtet sich an professionelle und industrielle Anwender, die extrem thermisch, mechanisch und chemisch belastbare 3D-Druckteile herstellen möchten.
Die Kombination aus PPS, 10 % Carbonfasern, einer Wärmeformbeständigkeit von etwa 250 °C und UL94-V-0-Klassifizierung macht das Material besonders interessant für Maschinenbau, Automotive, Luftfahrt, Chemietechnik sowie Werkzeug- und Formenbau.
Für zuverlässige Ergebnisse werden ein geeignetes Hochtemperatur-Hotend, eine verschleißfeste Düse ab 0,6 mm, sorgfältige Materialtrocknung und ein auf PPS abgestimmtes Druckprofil benötigt.
Das CR-3D PPS CF10 Filament enthält laut Hersteller 10 % Carbonfasern.
Das technische Datenblatt nennt eine Wärmeformbeständigkeit von etwa 250 °C nach DIN EN ISO 75/1. Dieser Materialkennwert sollte nicht automatisch als uneingeschränkte Dauergebrauchstemperatur jedes gedruckten Bauteils verstanden werden.
Das technische Datenblatt weist eine UL94-V-0-Klassifizierung aus. Diese Materialklassifizierung ist nicht automatisch mit einer Zertifizierung jedes individuell gedruckten Bauteils gleichzusetzen.
Nein. CR-3D beschreibt CarbX PPS CF10 ausdrücklich als nicht elektrisch leitend und damit ohne ESD-Funktion.
Aufgrund der abrasiven Carbonfasern muss eine verschleißfeste beziehungsweise gehärtete Düse verwendet werden. Das technische Datenblatt nennt mindestens 0,6 mm Düsendurchmesser.
Ja. Das technische Datenblatt nennt etwa 90 °C für 12 Stunden. Abhängig vom Materialzustand und der Anwendung können längere Trocknungszeiten sinnvoll sein.
| Farbe | Schwarz |
|---|---|
| Gewicht | 2 kg, 1 kg |
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