Carbon20: Kohlefaserverstärktes Filament von German RepRap

CFK – Kohlefaserverstärkter Kunststoff ist geradezu das Synonym für extrem leichte und widerstandsfähige Bauteile – der Werkstoff wird denn auch gerade im Rennsport vielfältig eingesetzt. Das neue Filament Carbon20 von German RepRap, das 20 Prozent Kohlefaser enthält, ist damit nicht zu vergleichen, ergibt jedoch trotzdem sehr steife Bauteile, beispielsweise für funktionale Prototypen.

Die Idee, dem 3D-Druckfilament Fasern zur Verstärkung beizumischen, ist nicht neu, allerdings hatten die bisherigen Filamente immer Nachteile bei der einen oder anderen Materialeigenschaft. Das neue, attraktiv-mattschwarze Filament bietet eine hohe Temperaturfestigkeit, eine hohe Viskosität oberhalb der Schmelztemperatur – was für den Druckerfolg wichtig ist. Der Biegemodul liegt mit 6,2 GPa doppelt so hoch wie der von PLA, die Bruchdehnung wird mit 8-10 Prozent angegeben, so dass es sich um ein steifes, aber nicht sprödes Material handelt. Das Material ist frei von giftigen Styrenen, so dass die Geruchsbelastung beim Drucken niedrig bleibt.

Die Eigenschaften verraten es: Das kohlefaserverstärkte Filament eignet sich für funktionale, also realitätsnah eingesetzte Prototypenteile, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie oder im Formenbau benötigt werden.

Allerdings belastet die abrasive Wirkung des Materials die Düse stark, durch die Reibung der Kohlefasern in der Düse weitet sich die Düsenöffnung. Messingdüsen sollten nach jeder Rolle ausgetauscht werden, alternativ bietet German RepRap Edelstahldüsen an, die weniger anfällig sind.

Carbon20 lässt sich mit dem DD3-Extruder des German RepRap X350 und Edelstahldüsen optimal verarbeiten, das größere Modell X400 lässt sich mit dem neuen Upgradekit DD3 Extruder und Edelstahldüsen für die Verarbeitung von Carbon20 ausstatten. Carbon20 ist auch mit den bestehenden German RepRap DD2 Extrudern und Messingdüse druckbar, allerdings ist hier die Abrasivität zu betrachten.

German RepRap bietet Carbon20 in 1,75mm Durchmesser an, die 750g fassende Spule ist für 71,40 Euro inkl. MwSt erhältlich.

Technische Details:

• Hoch flexibel (6,2 GPa)
• steifes Material mit einer Bruchdehnung 8 bis 10%
• etwa doppelt so steif wie PLA
• Glasübergangstemperatur 80°C
• Hohe Schmelzfestigkeit und Schmelzviskosität
• Präzise und maßgenau
• empf. Drucktemperatur: 252°C (getestet auf X400 3D Drucker)
• empf. Bett-Temperatur: 45°C mit PET-Folie (getestet X400 3D Drucker)
• geruchsarm (frei von Styrenen)
• matt-schwarz