Der Begriff Filament stammt von dem spätlateinischen Begriff filamentum was zu Deutsch „Fadenwerk“ bedeutet. Dabei steht der Begriff allgemein für eine einzelne Faser beliebiger Länge. Desweiteren findet man gelegentlich den Begriff Filament als Synonym für Glasfaser oder auch als Bezeichnung für ein Glühfaden zur Emission von Elektronen.
Den Begriff Filament findet man neben dem Einsatz als Material für 3D-Drucker auch in der Astronomie, Biologie, Botanik und Zoologie. In der Astronomie bezeichnen Filamente (1) großräumige fadenförmige Strukturen im Weltall, (2) Substrukturen von kosmischen Nebeln und (3) heftige Materieströme auf der Sonne (Protuberanzen), die als dunkle, fandenförmige Strukturen vor der Sonnenscheibe erscheinen. In der Biologie bezeichnen Filamente dünne, fadenförmige Zellstrukturen. In der Botanik stehen Filamente für Staubfaden und in der Zoologie bezeichnet ein Filament (1) eine fadenartige Forsetzung des Schwanzes bei Larven oder auch Adulti einiger Schwanzlurche sowie (2) fadenartige Verlängerung von Rücken-, Schwanz und/oder Afterflosse bei Knochenfischen. [Quelle]
Das Druckmaterial für 3D-Drucker, auch Filament genannt, ist das von 3D-Druckern benötigte Material zur Erstellung von Objekten. Mit voranschreitender Entwicklung der 3D-Drucker geht die Liste an Filamenten heute weit über die Standard-Filamente PLA und ABS hinaus.
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Die DMG Digital Enterprises GmbH hat mit „moiin Resins“ Hochleistungskunststoffe für den 3D Druck entwickelt und erstmals vorgestellt. Das hochwertige 3D-Druckmaterial entstand mithilfe der CDB-Technologie und soll dabei helfen, kleinere und größere Abweichungen bei Druckergebnissen zu reduzieren, vor allem jene, die bei der Realisierung von exakten inneren Strukturen und Hohlräumen entstehen. Wir stellen die moiin Resins einmal genauer vor.
Forward AM und HP Inc. weiten ihre Zusammenarbeit aus. Mit 3D-Druckmaterialien wie dem „HP 3D High Reusability PP enabled by BASF“ wollen sie die digitale Produktion und den industriellen 3D-Druck voranbringen. Wir stellen die Pläne beider Unternehmen im Rahmen der Kooperation einmal genauer vor.
Der US-amerikanische 3D-Drucker-Hersteller 3D Systems hat sein Materialportfolio um fünf neue Werkstoffe für den professionellen 3D-Druck erweitert. Vorgestellt wurde unter anderem ein vielseitiges Urmustermaterial, ein Elastomer für industrielle Anwendungen, ein neues Gussmaterial und zwei Materialien für die Nachbearbeitung 3D-gedruckter Objekte.
Ein Forscherteam der Texas A&M University hat mit NICE (Nanoengineered Ionic-Covalent Entanglement) eine Biotinte entwickelt, die den 3D-Druck von Knochengewebe möglich machen soll. Das Material imitiert Gewebefunktionen. Somit lassen sich Bereiche menschlicher Körperteile wie Ohren, Blutgefäße, Knorpel und Knochensegmente rekonstruieren.
Die beiden Unternehmen Braskem und Advanced Laser Materials (ALM) haben ein neues Polypropylen (PP)-Pulver entwickelt, das sich für industrielle 3D-Drucksysteme mit selektivem Laser-Sintering eignet. Damit ist das erste Material aus der Zusammenarbeit beider Unternehmen hervorgegangen. Weitere Materialien aus der Gruppe der Polyolefine sind bereits in Planung.
Das Berliner 3D-Druckunternehmen BigRep hat zwei neue Materialien für seine Großformat-3D-Drucker vorgestellt. Die ABS- und ASA-Materialien sind für die 3D-Druck-Systeme Studio G2 und PRO (ACE) geeignet. Wir stellen das neue 3D-Druckmaterial vor.
Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart in Baden-Württemberg verwendet ein neuartiges, biologisch abbaubares und wasserlösliches Stützstrukturmaterial, um mit 3D-Druck Gesichtsvisiere und Schutzmasken im Kampf vor einer Ansteckung mit dem SARS-CoV-2-Virus herzustellen. Wir stellen die Arbeiten des IKT einmal genauer vor.
Forscher der TU Dresden haben ein magnetisches Elastomerfilament auf TPU-Basis für den 3D-Druck mit der Fused Filament Fabrication-3D-Drucktechnologie entwickelt. Dabei halfen ihnen ein Magnetfeld und ein spezieller Druckkopf. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Forscher der Università degli Studi di Messina in Italien haben eine spezielle Schaumbetonformulierung entwickelt, mit der Gebäudestrukturen aus Beton ohne Schalung besser in 3D gedruckt werden können als mit bisherigen Betonmischungen. Die Forscher führten zahlreiche Tests durch, in denen sie die zu optimierenden Eigenschaften offen legten und schrittweise anpassten. Wir stellen die Ergebnisse vor.
Das in Nordrhein-Westfalen beheimatete Spezialchemieunternehmen Evonik hat mit dem VESTAKEEP® i4 3DF ein neues, für den 3D-Druck von Implantaten geeignetes, PEEK-Filament vorgestellt. Es erhält die Eigenschaft „Implant-Grade“. Evonik zu Folge soll das medizinische Filament die Möglichkeiten beim 3D-Druck von Implantaten erweitern.
Der international tätige Konzern 3M hat ein neues 3D-Druckverfahren und neue Materialformulierungen für sein PTFE-3D-Druckmaterial vorgestellt. Ein neuer Prototyping-Service für Kleinserien- und Serienproduktion mit dem PTFE-Material soll damit ebenfalls möglich sein und wir angeboten. Wir stellen die Neuerungen vor.
Beim 3D-Druck wird die Größe eines Objekts durch den Bauraum des 3D-Druckers begrenzt. Um das zu ändern, haben US-Forscher der UC San Diego ein ausdehnbares Schaumharz für das Stereolithografie-3D-Druckverfahren entwickelt, welches eine bis zu 4000%ig Volumenausdehnung erreichen kann. Das macht Objekte möglich, die 40 mal größer sind als das Bauvolumen eine 3D-Druckers.
Forscher der Texas A & M University und Mitarbeiter der U.S. Air Force haben eine Methode entwickelt, die den 3D-Druck von Martensitstahl und ähnlichen Materialien möglich macht. Von dem so entstehendem, ultraharten Stahl können zahlreiche Branchen Industrien mit kritischen Bauteilen profitieren. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Underwriters Laboratories (UL) hat die Auswirkungen von 3D-Druck auf sicherheitskritische Leistungseigenschaften von Polymeren untersucht. Die Ergebnisse nutzte die unabhängige Organisation, um ein Zertifizierungsprogramm namens „Blue Card“ zu entwickeln. Mit diesem sparen Hersteller von Endprodukten Zeit und Geld bei der Zertifizierung. Wir fassen die wichtigsten Informationen zusammen.
Das australische 3D-Druckunternehmen SPEE3D hat mit „ACTIVAT3D copper“ ein Material vorgestellt, welches das SARS-CoV-2-Virus innerhalb weniger Stunden bis zu 99,2% abtöten kann. Objekte wie Türgriffe, Treppengeländer oder andere häufig von Menschen in Berührung kommende Metallgegenstände müssen nur mit einer Schicht von dem Material überzogen werden.
Der 3D-Drucker-Hersteller MakerBot hat mit dem LABS Experimental Extruder eine Möglichkeit vorgestellt, den Method 3D-Drucker als offene Plattform zu nutzen. Mit dem neuen Extruder können Anwender Filamente anderer Materialentwickler mit dem MakerBot Method 3D-Drucker verwenden.
Das US-amerikanische 3D-Druckunternehmen Essentium und die LEHVOSS Group entwickeln gemeinsam Hochleistungsmaterialien für den industriellen 3D-Druck. Die LEHVOSS Group ist laut Essentium führend bei ihrem Ansatz zur Entwicklung von Compounds. Gute Voraussetzungen, dass in Kombination mit der Erfahrung von Essentium vielversprechende Materialien produziert werden.
Wohlers Associates stellt einmal jährlich mit dem Wohlers Report einen Bericht zu den neuesten Zahlen und Entwicklungen in der 3D-Druck-Branche vor. In der 25. Ausgabe wurde auch die historische und gegenwärtige Entwicklung der 3D-Druckmaterialien erarbeitet. So kommen die Marktforscher unter anderem zu dem Ergebnis, dass sich die Materiallieferanten in zwei Jahren verdoppelt haben. Weitere Zahlen und Grafiken hier im Artikel.
Forscher der Singapore University of Technology (SUTD) arbeiten an einer Methode, um aus Abfällen 3D-Druckmaterial zu gewinnen. Damit wollen sie für ein bessere Kreislaufwirtschaft sorgen. In einer wissenschaftlichen Publikation haben sie ihre Ergebnisse für das Abfallrecycling zu 3D-Druckmaterial festgehalten.
Der US-amerikanische Hersteller von 3D-Drucksystemen und -Materialien ExOne hat angekündigt, 15 neue Materialien für den industriellen 3D-Druck auf den Markt zu bringen. Die Metall-, Keramik- und Verbundwerkstoffe sind alle für den 3D-Druck innerhalb industrieller Anwendungen qualifiziert. Wir stellen die neuen Produkte einmal genauer vor.