PLA-CF und HT-PLA-GF: Carbon- und Glasfaserdaten lesen

Zwei Produkte, zwei PLA-Basen: das ist nicht Carbon gegen Glas im Allgemeinen

Polymaker beschreibt PolyLite PLA-CF als carbonverstärktes PLA für funktionale Anwendungen mit matter Oberfläche. Das PDF V1.1 zu HT-PLA-GF nennt 12 % Glasfaser und eine verbesserte Hitzebeständigkeit nach dem Tempern. Diese Beschreibungen kennzeichnen zwei Produkte, keinen Versuch, bei dem nur die Faserart geändert wurde. Halten Sie zu jedem Wert den vollständigen Namen und die Dokumentversion fest, statt ihn jedem PLA-CF oder PLA-GF zuzuschreiben.

Dieser Unterschied im Basismaterial ändert, wie Sie jeden Wert lesen sollten. Weicht ein Wert zwischen den beiden Datenblättern ab, kann das an der Faser, am Basispolymer oder an beidem liegen. Nichts in den Dokumenten erlaubt es, diese Anteile zu trennen. Sie vergleichen zwei bestimmte Produkte, nicht Carbon gegen Glas als Kategorie. Keine dieser Angaben lässt sich auf ein PLA-GF oder PLA-CF einer anderen Marke übertragen.

Schon die Dichte zeigt den Unterschied in der Formulierung: 1.29 g/cm³ bei PLA-CF und 1.337 g/cm³ bei HT-PLA-GF, beide nach ISO 1183 gemessen. Auch der Schmelzindex unterscheidet sich, 9.2 g/10 min gegenüber 22.9 g/10 min unter identischen Prüfbedingungen. Für einen breiteren Blick auf Carbonfaser-Filamente auf Nylon- oder PETG-Basis ist der entsprechende Ratgeber zuständig. Diese Seite bleibt bei der PLA-Matrix.

Steifigkeit und Festigkeit: Werte mit passenden Methoden lesen

Die Dokumente nennen ISO 527 für Zug, ISO 178 für Biegung und ISO 179 für Kerbschlag. Die aufgeführten Vorbereitungseinstellungen sind gleich: 230 °C, 50 °C Druckbett, zwei Wände, drei obere/untere Schichten, 100 % Infill, Umgebungsbedingungen und eingeschaltete Kühlung. Das allein belegt keine vollständige Gleichheit jeder Prüfung oder Konditionierung. Die Werte werden als typisch und zu Referenz- und Vergleichszwecken beschrieben, nicht als Spezifikationen für Konstruktion oder Qualitätskontrolle.

Für XY nennt PLA-CF einen E-Modul von 3280.7 ±79.6 MPa, eine Zugfestigkeit von 31.2 ±0.7 MPa und eine Dehnung von 13.2 ±1.7 %. Gedrucktes HT-PLA-GF nennt 3793.85 ±129.17 MPa, 50.09 ±0.73 MPa und 2.77 ±0.45 %. Das sind die Werte der Formulierungen mit den veröffentlichten ±-Angaben; sie belegen keine Überlegenheit der Glasfaser und garantieren keine Eigenschaften Ihrer eigenen Teile.

Entlang Z fallen beide Materialien deutlich ab: 15.1 MPa bei PLA-CF und 23.68 MPa bei HT-PLA-GF, in beiden Fällen mit unter 1 Prozent Dehnung. Die Charpy-Kerbschlagzähigkeit in X-Y liegt nah beieinander, 5.5 kJ/m² gegenüber 5.31 kJ/m². Ein quer zu den Schichten belastetes Teil erfordert im Slicer eine sorgfältige Ausrichtung, unabhängig vom gewählten Füllstoff.

Hitzebeständigkeit: wie gedruckt, dann nach dem Tempern

Für PLA-CF nennt das TDS Tg 62 °C, Vicat 64 °C und HDT 50 °C bei 1.8 MPa oder 54 °C bei 0.45 MPa. Methoden und Lasten gehören zu diesen Werten. Dieser Vergleich enthält kein Datenblatt eines ungefüllten PLA auf identischer Basis, kann also weder den Carbon-Effekt auf dieser Basis messen noch einen Wert zur Einsatzobergrenze für jedes PLA-Teil machen.

Gedrucktes HT-PLA-GF nennt Tg 59.76 °C, HDT 59.7 °C bei 1.8 MPa und 75.5 °C bei 0.45 MPa sowie Vicat 148.9 °C. Nach dem Tempern nennt das Datenblatt HDT 84 °C und 114.7 °C bei diesen Lasten und Vicat 148.3 °C. Trennen Sie diese Prüfungen von der Einleitung: Das Wiki nennt bis zu 130 °C, während das verlinkte PDF V1.1 bis zu 100 °C angibt. Die Wahl des höheren Werts löst diese Abweichung nicht auf und legt nicht die zulässige Temperatur Ihrer Baugruppe fest.

Das Datenblatt von HT-PLA-GF nennt eine Kristallisationstemperatur von 81.56 °C, doch diese beiden Datenblätter zeigen nicht, dass dieser Wert allein die übrigen Ergebnisse erklärt. Lesen Sie jede Messung mit ihrer Methode, Last und ihrem Zustand (gedruckt oder getempert); HDT, Vicat und Tg sind keine universellen Einsatztemperaturen.

Tempern und Schrumpfung: was das HT-PLA-GF-Datenblatt dokumentiert

Das Datenblatt von HT-PLA-GF nennt eine Schrumpfung von 0.05 % in XY, 0.05 % in Z und 0.10 % diagonal, ohne dass diese Tabelle allein jede Bedingung Ihres Temperprozesses beschreibt. Außerdem nennt es Eigenschaften im getemperten Zustand, darunter einen XY-Modul von 4206.91 MPa und eine XY-Zugfestigkeit von 50.2 MPa. Für die Schlagzähigkeit im getemperten Zustand gibt das PDF MPa an, während die Tabelle für den gedruckten Zustand kJ/m² verwendet. Diese Unstimmigkeit ist im Originaldokument sichtbar, daher werden die betroffenen Werte hier nicht verglichen.

Für die Zugfestigkeit in Z nennt das Datenblatt 23.68 ±1.28 MPa vor dem Tempern und 22.46 ±1.54 MPa danach. Diese Werte belegen weder eine allgemeine Verbesserung der Schichthaftung noch ein Mittel gegen Schichtfehler. Ordnen Sie sie ihren Proben und Zuständen zu, statt eine Materialeigenschaft in ein garantiertes Ergebnis an einer anderen Geometrie oder Ausrichtung umzudeuten.

Das PDF V1.1 nennt ein Tempern bei 80–100 °C für 20–30 Minuten und empfiehlt 100 °C und 30 Minuten. Es merkt an, dass dünne Teile eventuell die niedrigere Temperatur benötigen, um Warping zu begrenzen. Das sind Einstellungen dieser Sorte, kein Verfahren für jedes gefüllte PLA. Halten Sie für Ihre Konstruktion den Zustand davor und danach sowie die vorgesehene Messmethode fest; ein eigener Versuch ersetzt keine erforderlichen mechanischen oder maßlichen Abnahmekriterien.

Düsendurchmesser und Verschleiß: nichts annehmen, was das Datenblatt nicht sagt

Der Hinweis zur 0.4-mm-Düse begleitet die Druckempfehlungen und sagt, dass diese bei anderen Durchmessern abweichen können. Er macht nicht jede Eigenschaft, auch nicht die Dichte, zu einer Düsenmessung. Bestimmen Sie beim Durchmesserwechsel die Bedingungen von Produkt und Drucker, statt zu versprechen, dass eine 0.6-mm-Düse automatisch mehr Durchfluss liefert.

Das PDF V1.1 zu HT-PLA-GF führt unter den zusätzlichen Anforderungen tatsächlich Hardened nozzle & print annealing auf. In der Webzusammenfassung fehlt das, was zeigt, warum das verlinkte Dokument wichtig ist. Das geprüfte TDS V5.4 von PLA-CF enthält diese Zeile nicht; schließen Sie daraus weder auf fehlenden Verschleiß noch auf Kompatibilität mit jeder Düse. Folgen Sie den Angaben zum genauen Produkt und den Installationsanweisungen Ihres Druckers.

Der Düsenratgeber hilft, die Komponenten Ihres Aufbaus zu bestimmen. Diese Dokumente liefern keine Temperaturkorrektur für den Wechsel des Düsenmaterials. Notieren Sie den tatsächlichen Artikel, Durchmesser und die Einstellungen, statt eine für eine andere Düse oder ein anderes Filament gefundene Korrektur zu übertragen.

Druckeinstellungen und Trocknung laut PLA-CF-Datenblatt

Das Datenblatt von PolyLite PLA-CF empfiehlt eine Düsentemperatur von 190 bis 230 °C, ein Druckbett mit 25 bis 60 °C, eine PC- oder strukturierte PEI-Oberfläche mit Klebstoff bei Bedarf, eingeschalteten Lüfter und eine Geschwindigkeit von 50 bis 300 mm/s. Die Retraction wird mit 1 bis 3 mm und 20 bis 40 mm/s angegeben. Ein Gehäuse gilt als nicht erforderlich. Als Supports werden PolySupport und PolyDissolve S1 empfohlen.

Für PLA-CF ist eine Trocknung bei 55 °C für sechs Stunden angegeben. Die Kurve im PDF V5.4 verwendet 70 % rF und 23 °C; sie misst nicht den Zustand Ihrer Spule. Der Trocknungsratgeber hilft, den Aufbau zu prüfen. Übertragen Sie diese Temperatur nicht auf HT-PLA-GF: Dessen PDF V1.1 nennt für dieses Produkt 60 °C für sechs Stunden.

Das PDF zu HT-PLA-GF nennt außerdem 210–230 °C an der Düse, 25–60 °C am Druckbett, eingeschaltete Kühlung, eine Geschwindigkeit bis 350 mm/s und Retraction von 1–3 mm bei 20–40 mm/s. Das bleiben Empfehlungen dieses Datenblatts, keine garantierte Druckzeit oder -qualität. Beide Dokumente beschreiben die Chemikalienbeständigkeit bei Raumtemperatur; sie qualifizieren weder für eine kritische Anwendung noch für Lebensmittelkontakt oder jede Chemikalienkonzentration.

Quellen und Grenzen

• Polymaker-Wiki — technische Daten von PolyLite PLA-CF
• Polymaker-Wiki — technische Daten von HT-PLA-GF
• Polymaker — PolyLite PLA-CF TDS V5.4, Original-PDF
• Polymaker — HT-PLA-GF TDS V1.1, Original-PDF

Wir ordnen Hersteller- und Community-Dokumentation; diese Produkte haben wir nicht selbst gemessen. Das Handbuch Ihres genauen Modells hat Vorrang vor allgemeinen Hinweisen.