Chemikalienbeständigkeit von 3D-Druck-Kunststoffen
Chemikalienbeständigkeit beschreibt, wie gut ein Werkstoff dem Kontakt mit Chemikalien standhält, ohne zu quellen, sich aufzulösen, rissig zu werden oder an Festigkeit zu verlieren. Sie hängt vom Medium, seiner Konzentration, der Temperatur, der Einwirkdauer und der mechanischen Belastung ab. Unter den gängigen FDM-Kunststoffen gilt PETG als gut beständig gegen viele Alltagsmedien, während sich ABS und ASA in Aceton lösen.
Was ist Chemikalienbeständigkeit?
Chemikalienbeständigkeit ist die Fähigkeit eines Werkstoffs, den Kontakt mit einem bestimmten Stoff ohne nennenswerte Schäden zu überstehen. Bei Kunststoffen zeigen sich Schäden auf verschiedene Weise: Das Teil quillt auf, wird weich oder klebrig, verfärbt sich, bekommt feine Risse oder löst sich im Extremfall auf.
Eine pauschale Beständigkeit gibt es nicht. Ein Kunststoff kann Wasser und Öl problemlos vertragen und von einem bestimmten Lösemittel trotzdem angegriffen werden. Für den 3D-Druck ist die Frage vor allem bei Funktionsteilen wichtig – und sie ist ein Grund, warum PETG für viele technische Anwendungen gewählt wird.
Wovon hängt die Chemikalienbeständigkeit ab?
- Medium und Konzentration: Verdünnte Lösungen sind meist harmloser als konzentrierte Stoffe.
- Temperatur: Mit steigender Temperatur greifen Medien Kunststoffe in der Regel stärker an.
- Einwirkdauer: Ein kurzer Spritzer ist anders zu bewerten als dauerhaftes Eintauchen.
- Mechanische Spannung: Steht ein Teil unter Last oder hat es innere Spannungen, können manche Medien Risse auslösen, die ohne Last nicht entstehen würden. Man spricht von Spannungsrissbildung.
- Oberfläche: FDM-Teile haben durch Schichtlinien und kleine Poren eine größere Oberfläche als gegossene oder gespritzte Teile. Medien können zwischen die Schichten eindringen.
Deshalb sind Beständigkeitsangaben aus Tabellen immer nur ein Anhaltspunkt. Sie gelten meist für massive Prüfkörper unter festgelegten Bedingungen.
Die gängigen FDM-Kunststoffe im Vergleich
| Kunststoff | Allgemeine Einordnung | Bekannte Schwachstelle |
|---|---|---|
| PLA | mittel | Empfindlich gegenüber Wärme und vielen Lösemitteln |
| PETG | gut gegen Wasser und viele Alltagsmedien | Starke Lösemittel wie bestimmte Ketone oder chlorierte Lösemittel |
| ABS / ASA | gering gegenüber Lösemitteln | Lösen sich in Aceton |
| TPU | gut gegen Öle und Fette | Je nach Sorte unterschiedlich |
Qualitative, allgemeine Einordnung. Für ein konkretes Medium gelten die Angaben des Herstellers.
Ein häufiger Irrtum: ABS gilt manchmal als besonders widerstandsfähig. Gegenüber Lösemitteln stimmt das nicht. ABS und ASA lösen sich in Aceton – genau das nutzt das Acetondampf-Glätten. PETG verträgt viele Alltagsmedien besser als ABS. Aber auch PETG ist nicht unempfindlich: Bei längerem Kontakt mit starken Lösemitteln kann es quellen oder trüb werden.
Als sehr chemikalienbeständig gilt Polypropylen. Es haftet allerdings schlecht und verzieht sich stark, ist im FDM-Druck schwierig und gehört nicht zu unserem Angebot. Je nach Medium kommen stattdessen PETG oder Metall in Frage.
Chemikalienbeständigkeit richtig prüfen
Erste Anhaltspunkte liefern Beständigkeitslisten und das technische Datenblatt des Filamentherstellers. Sie zeigen, gegen welche Stoffgruppen ein Kunststoff grundsätzlich beständig ist. Weil gedruckte Teile sich anders verhalten können als massive Prüfkörper, ist bei wichtigen Anwendungen ein eigener Test sinnvoll.
- Ein Probeteil unter realistischen Bedingungen dem Medium aussetzen: gleiche Temperatur, ähnliche Dauer, möglichst auch unter Last.
- Vorher und nachher Maße, Gewicht und Oberfläche vergleichen.
- Prüfen, ob das Teil weicher, spröder oder rissig geworden ist.
Bei Aufträgen im FDM-Druck nennen Sie uns am besten das konkrete Medium, die Temperatur und die Dauer des Kontakts. Dann schlagen wir einen passenden Kunststoff vor – einen Überblick bietet die Seite FDM-Materialien. Für aggressive Medien oder höhere Temperaturen kann Metall die bessere Wahl sein, etwa Edelstahl 316L aus dem Laser-3D-Druck unseres Forschungs- und Fertigungspartners, eines Laserinstituts in Sachsen. Machbarkeit, Preis und Termin klären wir dabei je Projekt mit dem Partner; mehr dazu unter Metall-Werkstoffe. Wie sich das beliebteste Funktionsfilament sonst verhält, erklärt der Hauptartikel PETG.
Häufige Fragen zur Chemikalienbeständigkeit
Ist ABS lösemittelbeständiger als PETG?
Nein, eher umgekehrt. ABS und ASA lösen sich in Aceton, was beim Acetondampf-Glätten gezielt genutzt wird. PETG verträgt viele Alltagsmedien besser, ist gegen starke Lösemittel aber ebenfalls nicht unempfindlich.
Löst sich PETG in Aceton?
PETG löst sich in Aceton nicht so auf wie ABS. Bei längerem Kontakt kann Aceton PETG aber angreifen, sodass die Oberfläche quillt oder trüb wird. Für dauerhaften Kontakt mit Lösemitteln ist PETG deshalb nicht ohne Test zu empfehlen.
Welches Filament ist am chemikalienbeständigsten?
Unter den gängigen Filamenten PLA, PETG, ASA/ABS und TPU gilt PETG als gut beständig gegen Wasser und viele Alltagsmedien, TPU als gut beständig gegen Öle und Fette. Die richtige Wahl hängt aber immer vom konkreten Medium ab. Sehr beständige Spezialkunststoffe wie Polypropylen sind im FDM-Druck schwer zu verarbeiten; Polypropylen bieten wir nicht an.
Warum wird ein Kunststoffteil durch Chemikalien rissig?
Viele Risse entstehen durch Spannungsrissbildung: Ein Medium, das den Kunststoff allein kaum angreift, kann Risse auslösen, wenn das Teil gleichzeitig unter mechanischer Spannung steht. Das betrifft belastete Teile, Schraubverbindungen und Teile mit inneren Spannungen aus dem Druck.
Mehr zum Thema PETG
Ein Hauptartikel, zwei Vertiefungen: So finden Sie schnell die passende Erklärung.
PETG
PETG (glykolmodifiziertes Polyethylenterephthalat) ist ein zäher, amorpher Thermoplast und neben PLA eines der wichtigsten Filamente im FDM-Druck.
WeiterlesenVertiefungLebensmittelkontakt
Lebensmittelkontakt bezeichnet die Berührung eines Materials oder Gegenstands mit Lebensmitteln, etwa bei Geschirr, Behältern oder Küchenhelfern.
WeiterlesenChemikalienbeständigkeit
Chemikalienbeständigkeit beschreibt, wie gut ein Werkstoff dem Kontakt mit Chemikalien standhält, ohne zu quellen, sich aufzulösen, rissig zu werden oder an Festigkeit zu verlieren.
Sie lesen gerade diesen Artikel.
Verwandte Begriffe
Datei hochladen, Material wählen, Angebot erhalten.
STL, OBJ, 3MF oder STEP – wir prüfen Druckbarkeit und Material persönlich und melden uns mit einem Angebot.