3D-Drucker: Filament-Ratgeber (Temperaturen, Arten, Lagerung u.v.m)

Du spielst also mit dem Gedanken dir einen 3D-Drucker (aus China) zu kaufen, oder hast bereits einen „Plastikschmelzer“? Dann ist neben der richtigen Konfiguration deiner Slicer-Parameter eines unabdingbar: Das richtige Filament … und die richtige Verwendung. In meinem YouTube-Video findet ihr die folgenden (und weitere) Tipps noch einmal zusammengefasst.

Nach über 70 3D-Druckern im Test und unzähligen gedruckten Kilometern möchte ich dir hier wichtige Tipps und Tricks rund um das Filament mitgeben – einige Basics kennst du sicher bereits, bei anderen Lösungen liegt der Fehler im Detail.

So funktioniert der 3D-Druck mit Filament

Aktuell gibt es zwei gebräuchliche Arten von 3D-Druckern (für Heimanwender) auf dem Markt. Die sog. FDM-Drucker („Fused Deposition Modeling“) die mit Kunstoff-Filamenten drucken und 3D-Drucker die mit dem SLA-Verfahren (Stereolithografie), also Flüssigharz, arbeiten. Du kannst dir das FDM-Verfahren wie eine große Heizklebepistole vorstellen:

  1. Es gibt ein heißes Ende, durch das das Filament durchgepresst wird („Hot End“)
  2. Es gibt die Transportrollen, die das Filament durch das Hot End pressen („Feeder“)
  3. Es gibt drei Achsen auf denen der Druckkopf dreidimensional durch den Raum bewegt wird.

Der 3D-Drucker fährt jeweils eine Schicht („Layer“) komplett mit der „Klebepistole“ ab und fährt dann um einen Bruchteil eines Milimeters höher um die nächste Schicht zu befüllen. Damit das Filament nach dem Verlassen des Hot Ends schnell hart wird, muss dieses mit Lüftern abgekühlt werden.

FDM Druck Aufbau
FDM Druck Aufbau

Du siehst: Das Prinzip ist sehr einfach! Wir arbeiten hier mit einer „relativ primitiven Mechanik“. Dennoch liegt der Fehler im sprichwörtlichen Detail: Da wir im Mikrometerbereich unterwegs sind und viele Komponenten richtig eingespielt bzw. konfiguriert sein müssen, führt jedes Problem schnell zu einem schlechten Druckbild.

Der SLA-Druck erfordert kein Filament, sondern Flüssigharz und eignet sich für besonders genaue Drucke. Diese sind jedoch auch sehr klein und die Vor- und Nachbereitung ist relativ aufwändig (siehe unseren Drucktechnolgie-Ratgeber). Nicht ohne Grund sind FDM 3D-Drucker mit Filament so beliebt.

Das richtige Filamentmaterial

Es gibt, neben vielen 3D-Druckern aus China, inzwischen unzählige Filamentmaterialien, doch die meisten Werkstoffe und somit deren Besonderheiten sind ähnlich. Nachfolgend möchte ich dir die drei wichtigsten Werkstoffe und deren Vor- und Nachteile vorstellen.

PLA-Filament: Für Einsteiger

Falls du einen 3D-Drucker in China bestellst, wird dieser mindestens in der Lage sein, PLA (Polyactide Acid) Filament zu drucken. Meistens wird sogar eine geringe Menge (leider meist viel zu wenig) Filament beigelegt, sodass man wenigstens die ersten 1-2 Testdrucke absolvieren kann. Der größte Vorteil von PLA ist sicherlich die einfache Handhabung. Der größte Nachteil von PLA-Filament ist die, im Vergleich zu anderen Filamenten, geringe Belastbarkeit.

VorteileNachteile
  • geringe Drucktemperaturen (ab ~170 °C flüssig)
  • geringer Verzug (keine Warpingeffekte)
  • farbstabil, auch bei längerer UV-Einstrahlung
  • häufig biologisch abbaubar
  • bereits ab 60 Grad flexibel formbar
  • relativ geruchsneutral
  • kein beheiztes Druckbett „nötig“
  • geringe Belastbarkeit: Brüchig, hoher Verschleiß
  • extrem große Auswahl: Suche „schwierig“

In 80-90% der Fälle machst du mit PLA-Filament nichts falsch. Im Gegenteil: Du sparst dir eine Menge Frust beim Leveln und auch Stromkosten, die natürlich bei höheren Drucktemperaturen anfallen. Ein Großteil der 3D-Drucke wird schlicht nicht hoch belastbar oder gar flexibel sein müssen. Falls doch, sind die nächsten zwei Filamentarten für dich spannend!

ABS-Filament: Für Fortgeschrittene

ABS als Werkstoff ist auf Platz 2 der meist verwendeten 3D-Drucker Filamente. Acrylnitril-Butadien-Styrol benötigt höhere Drucktemperaturen als PLA. Das Hotbed sollte mindestens 80°C, die Nozzle mindestens 220 Grad erreichen und stabil halten können. ABS ist wesentlich widerstandsfähiger als beispielsweise PLA, haftet jedoch auch wesentlich schwieriger am Heizbett. Dein Drucker muss neben den höheren Temperaturen, auch ein richtig gut geleveltes Heizbett bieten können.

VorteileNachteile
  • widerstandsfähriger als z. B. PLA
  • erfordert höhere Drucktemperaturen (220/80 °C)
  • erfordert sehr gute Heizbetthaftung
  • riecht beim Druck (teilweise) extrem

ABS-Filament lohnt sich also oft nur für Bauteile, die größeren Belastungen standhalten sollen. So sind die „dänischen Klemmbausteine“ oder viele Modellbaukomponenten nicht ohne Grund aus ABS gefertigt. Brauchst du diese Stabilität bzw. Bruchfestigkeit nicht, solltest du mit PLA drucken.

TPU-Filament: Für Profis

Seit längerem kann man auch flexible Gegenstände in verschiedenen Elastizitätsstufen gedruckt werden. TPU ist hierfür zwar nicht das flexibelste Filament, jedoch das noch am einfachsten zu druckende (z.B. im Vergleich zu TPE).

VorteileNachteile
  • Elastizität und Flexibilität ist gegeben
  • Drucktemperaturen sind moderat (~220/40°C)
  • Direct-Drive Extruder von Vorteil

Der größte Nachteil dürfte sicherlich die nötige Hardware sein. Inzwischen dominieren 3D-Drucker mit Bowden-Extruder den Markt. Diese sind jedoch für den Druck flexibler Materialien nicht gut geeignet, da sie das (eben flexible!) Filament durch den PTFE-Schlauch zum Druckkopf drücken müssen. Direct-Drive-Extruder bieten naturgemäß einen kleinen Weg vom Extruder-Stepper zur Nozzle – die Genauigkeit steigt extrem.

Das richtige Filament kaufen

Die Stammleser kennen den Preisvorteil bei einer direkten Bestellung von China-Gadgets in den diversen Online-Shops. Bei Filament für 3D-Drucker ist dieser jedoch nicht so hoch. Der Grund: Das Gewicht! Die Rollen wiegen meist 1-2 Kilogramm und somit ist der Versand, gemessen an der möglichen Gewinnspanne für den Verkauf, sehr teuer. Somit lohnt sich der Kauf von Filament in deutschen Online-Shops mehr. Abgesehen davon ist es, insbesondere in Notfällen, auch viel schneller da ;-).

Hier möchte ich insbesondere das Filament von Geeetech hervorheben. Neben dem I3 MEGA 3D-Drucker produziert Geeetech inzwischen echt gute Qualität. Bei Amazon gibt es für um die 20€ diverse Filamentematerialien, -arten, -farben und Features. Insbesondere das „silk“ (seidiges gold, bronze & silber für Deko), „marble“ (Marmor für alle Arten von Büsten) und die phosphorisierend nachleuchtenden Filamente sind halt einfach mal was anderes.

Geeetech Filament
Scheinbar schon seit 2018 gekauft: Geeetech Filament – preiswert, viel Auswahl und dank Amazon Prime schnell da

Weitere befriedigende bis gute Erfahrungen konnte ich mit „Das Filament“, „Amazon Basics“ oder „JANBEX“ machen. Bei der Bewertung schneiden diese meist auch bei anderen minimal schlechter ab, aber wenn das Ergebnis eh abgeschliffen und neu lackiert wird, aber der Preis um paar Euro darunter liegt – warum nicht.

Glow in the dark filament <3
„Glow in the dark“ Filament von Geeetech <3

Tut euch nur einen Gefallen: Achtet nicht nur auf den letzten Euro!

Das falsche Filament: Typische Fehler

Du hast beim Kauf wieder einmal auf die letzten 1-2 Euro geachtet, könntest schwören, dass deine Einstellungen doch ganz OK sind? Dann könnte dein Filament Schuld sein! Anbei möchte ich dir ein paar typische Fehler erläutern, die für viel Frust sorgen können.

Bei günstigen Noname-Anbietern (muss nicht so sein!), wird das Filament manchmal schlecht aufgerollt. Die Folge: Beim späteren Abrollen beim Druck zieht es Schlaufen und verknotet sich im schlechtesten Fall: Dein 3D-Drucker „druckt“ zwar weiter (der Filamentsensor erkennt schließlich Filament), es kommt jedoch nichts mehr beim Druckkopf an: Ihr druckt in der Luft.

Filament schlecht aufgerollt
Ab Werk wurde dasFilament schlecht aufgerollt. Die Folge: Es verklemmt und der 3D-Druck ist zerstört.

Leider ist die Druckaufnahme ab einer gewissen Druckhöhe nicht ganz einfach: Ihr müsst die exakte Höhe (auf 0,x mm genau) ermitteln, den GCODE anpassen und hoffen, dass die Kante halbwegs sauber ist, bzw. diese nochmals schleifen. Frust den man sich gerne, vor allem bei sehr langen Drucken, spart.

Ein weiteres Problem ist manchmal, dass der Durchmesser (meistens 1,75 mm) nicht genau eingehalten wird. Manchmal gibt es sogar richtige „Beulen“, die euren Feeder beim 3D-Druck verklemmen.

filament zusammengefuegt
Filament schlecht zusammengefügt, sodass das Filament nicht durch den Feeder geführt werden kann.

Auch hier ist die traurige Konsequenz: Der Drucker druckt in der Luft – euer 3D-Druck ist (erst einmal) für die Tonne. Manchmal ist jedoch auch euer Hotend Schuld – obwohl erst einmal alles auf das Filament hindeuten würde.

Hotend verstopft
Achtung: Nicht immer ist das Filament Schuld. Hier lag das Problem beim Extruder.

Filament selbst herstellen?

Wer bereits viel gedruckt hat, also wahrscheinlich auch schon viel Ausschuss/Abfälle produziert hat, wird sich sicherlich schon die Frage: „Filament selber machen?“ gestellt haben. Die schlechten Nachrichten gleich zu erst:

  1. Es gibt Selbstbaulösungen: Diese sind schwierig selbst zu bauen (z.B. 1, 2 & 3) und die Ergebnisse sind maximal „naja“.
  2. Es gibt keine oft genutzten Fertiglösungen – bei Kickstarter versuchen es immer wieder Startups.

Versteht mich nicht falsch: Dass es (noch) keine vernünftige Lösung gibt, finde ich sehr schade! Ich versuche zwar meinen „Abfall“ zu reduzieren, allerdings landet natürlich dennoch was in der Tonne. Aber: Schlechtes Filament (s.o.) verstopft den Drucker, frisst Zeit und landet letztlich … auch in der Tonne.

Die richtige Verwendung von Filament

Lagerung: Feuchtigkeit & Licht verhindern

Falls du eine Rolle bestellst ist diese nicht ohne Grund luftdicht in Plastik, oft mit Siliziumkugeln, eingeschweißt! Filament absorbiert aus der Umgebungsluft das Wasser und wird somit mit der Zeit brüchig. Achte zudem darauf, dass du das Filament dunkel lagerst. D.h. im Idealfall lässt du die Rolle Filament einfach so lange eingeschweißt trocken und lichtgeschützt bis diese benötigt wird.

Die perfekte Temperatur

Gestern war der 3D-Druck perfekt, heute mit den gleichen Einstellungen nicht mehr!Woran hat’s gelegen? Zum Einen kann der Filamentwechsel Schuld sein, zum anderen hat selbst die Umgebungstemperatur einen Einfluss auf dein Druckergebnis! Jedes Filament besitzt einen Temperaturwert, bei dem die besten Resultate zu erwarten sind. In 70% der Fälle ist dieser Wert auf der Rolle angebracht.

Dennoch würde ich empfehlen einen sog. „Temp Tower“ oder „Heat Tower“ zu drucken, der dir, anhand von gedruckten „Brücken“, die passende Temperatur für das jeweilige Filament zeigen wird.

Youtube Video Preview

Die richtige Temperatur für das Filament zu finden, ist gar nicht so leicht, deswegen habe ich dir hier schon einen Temperatur-Ratgeber geschrieben.

10 weitere kleine Tipps um das Filament herum

Hier noch eine kleine Sammlung von Kleinigkeiten, die euch hoffentlich auf die Schnelle weiterhelfen:

  • Filamentreste auf dem Heizbett löse ich ganz gerne mit Zitronensäure oder Reinigungsalkohol ab.
  • Ich schneide Filament im 45° Winkel ab, damit es sich leichter durch den Extruder führen lässt.
  • Ich nutze einen Metall- oder Plastikspachtel zum Schutz des Heibettes zum Lösen der Objekte.
  • Ein PTFE-Bowden-Schlauch hilft beim händischen Zusammenschmelzen von zwei Filamentstücken.
  • Ein Noname-Klebestift hilft im Nofall immer bei der Haftung – insb. bei schwierigen Materialien.
  • Ich gebe 0,0 auf teure Nozzles. Lieber wechsle ich alle Monate mal für 50 Cent eine China-Nozzle.
  • Ein Filament-Sensor, selbst später nachgerüstet, spart viel Frust! (Hilft leider jedoch nicht immer).
  • Bei PLA-Kleinigkeiten schalte ich das Heizbett nach den ersten drei Layern ab und spare Strom.
  • Ich gebe schlechtem Filament max. 3 Chancen. Danach trenne ich mich (schweren Herzens) aber erspare mir weiteren Frust.
  • Filamentreste kommen in eine luftdicht verschlossene Plastikbox samt Siliziumkugeln (liegen bei vielen Versendern eh bei).
Vase 3D-Druck
Silver silk filament + vase mode = <3!

Mit diesen Tipps rund um das richtige Filament bzw. den richtigen Umgang, sollte einem perfekten Druckergebnis nichts mehr im Wege stehen. Habe ich etwas vergessen?

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Warum beeinflusst das in keinster Weise unser Testurteil?
Profilbild von Kristian

Kristian

Ich bin 32 Jahre jung, aber gefühlt ziemlich oft noch wie ein großes Spielkind. So habe ich Ende 2009 (endlich) "CG" ins Leben gerufen. Besonders haben es mir z.Z. die 3D-Drucker angetan.

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Kommentare (21)

  • Profilbild von Olaf
    17.11.19 um 16:58

    Olaf

    Ich habe den Artikel gerade erst einmal nur überflogen, bedanke mich aber trotzdem schon jetzt.

    Ich habe seit Monaten einen nagelneuen 3D-Drucker hier im ungeöffneten Versandkarton liegen, weil mir zum einen die Zeit, aber erst Recht das Wissen fehlt, damit irgendwas zu starten. Mit euren Infos packe ich den jetzt vielleicht doch noch in diesem Jahr aus…

  • Profilbild von liv.zam
    17.11.19 um 17:18

    liv.zam

    Ich habe jetzt seit ca einer Woche den I3 Mega und bei mir ist das mit PLA und geruchsneutral gar nicht der Fall. Wenn ich mit PLA drucke riecht es einfach stechen und fürchterlichst nach Plastik. Ich hab bis jetzt nur das beigelegte Fillament verwendet und bin echt enttäusch davon.

    • Profilbild von Marcus
      18.11.19 um 04:41

      Marcus

      @liv.zam: Ich habe jetzt seit ca einer Woche den I3 Mega und bei mir ist das mit PLA und geruchsneutral gar nicht der Fall. Wenn ich mit PLA drucke riecht es einfach stechen und fürchterlichst nach Plastik. Ich hab bis jetzt nur das beigelegte Fillament verwendet und bin echt enttäusch davon.

      Manche Hersteller mischen PLA mit ABS. Ich habe hier ein paar Rollen die ich deshalb nicht mehr benutze. Die stinken wie normales ABS!

      • Profilbild von Hans
        18.11.19 um 14:39

        Hans

        Sicher, dass Dein Filament stinkt?
        Meistens ist es bei so neuen Drucker noch das Druckbett oder ein anderes Element, das erstmal richtig auf Temperatur gebracht werden muss und dann fertig "ausgegast" ist.

  • Profilbild von Peter B.
    17.11.19 um 17:41

    Peter B.

    Auch ich habe die Erfahrung gemacht, dass das Filament von geeetech für mich am besten ist. Einzig das schwarze wird mm ist der Zeit sehr brüchig. Ich drucke überwiegend mit weiß und damit ist bisher jeder Druck was geworden.

  • Profilbild von stefanowitsch
    17.11.19 um 17:45

    stefanowitsch

    Neben dem I3 MEGA 3D-Drucker produziert Geeetech inzwischen echt gute Qualität. 

    Verstehe nicht ganz, was gemeint ist. 🙂

    Kann alles so unterstreichen, obwohl ich erst seit einen Monat dabei bin.

  • Profilbild von Martin
    17.11.19 um 19:45

    Martin

    Schöne Zusammenfassung.
    Herzlichen Dank dafür.

  • Profilbild von Gast
    17.11.19 um 20:39

    Anonymous

    Auf Mydealz würde man sagen "Kristian Autohot"…

  • Profilbild von Gast
    17.11.19 um 21:28

    Anonymous

    Ich vermisse in der Aufstellung PETG als Kompromiss zwischen ABS und PLA.
    Persönlich kann ich PETG von GOEDIS Empfehlen.

  • Profilbild von Andresi
    17.11.19 um 22:12

    Andresi

    "Filamentreste kommen in eine luftdicht verschlossene Plastikbox samt Siliziumkugeln (liegen bei vielen Versendern eh bei)"…

    Warum das, wenn man Filament nicht selbst gießen kann? Oder hab ich das falsch verstanden? 😕
    Sry, bin neu auf dem Gebiet. 😄

    • Profilbild von Peter Tietjen
      18.11.19 um 09:12

      Peter Tietjen

      Mit Filament Resten meint er eher eine angebrochene Spule. Wenn man auf eine andere Farbe oder/und anderes Material wechselt kommt der Anbruch in eine Box mit Trockenmittel.

  • Profilbild von Gast
    17.11.19 um 22:30

    Anonymous

    Oh Mann, in den Geschäften machen alle auf Öko und schaffen die Plastiktüten ab und hier kaufen sich die Leute Plastik um sich Formschöne Vasen und anderen Quatsch zum Spass zu drucken. Respekt!

    • Profilbild von Editor
      18.11.19 um 05:29

      Editor

      @Anonymous: Oh Mann, in den Geschäften machen alle auf Öko und schaffen die Plastiktüten ab und hier kaufen sich die Leute Plastik um sich Formschöne Vasen und anderen Quatsch zum Spass zu drucken. Respekt!

      Hey Spako, nichts kappiert? Die meisten drucken PLA. Das ist aus Maisstärke…..

    • Profilbild von Christoph Kempkes
      18.11.19 um 06:56

      Christoph Kempkes

      @Anonymous: Oh Mann, in den Geschäften machen alle auf Öko und schaffen die Plastiktüten ab und hier kaufen sich die Leute Plastik um sich Formschöne Vasen und anderen Quatsch zum Spass zu drucken. Respekt!

      Nein, es kaufen sich Leute 3D Drucker um unabhängig zu sein. Entweder nen halbes Jahr warten bis die sündhaft teuren Kfz Ersatzteile da sind oder innerhalb von 12h selbst drucken.

    • Profilbild von Peter
      18.11.19 um 12:47

      Peter

      “nur zum Spaß“ drucke ich nicht! Das machen die wenigsten “Schmelzer“

      Meistens sind es Formteile oder Gegenstände, die kaputt und nicht (mehr) zu beschaffen sind oder Teile, die sonst niemand besorgen kann oder wo Originale sehr viel teuerer sind.

      Und ich spare mir die Transportkosten, die dreimal ummantelte Verpackung und habe ein gutes Gewissen gegenüber der Umwelt.. 😉

  • Profilbild von Dddaaa
    18.11.19 um 02:48

    Dddaaa

    @liv.zam: Leider fehlt in fast allen Artikel dieser Art der Hinweis, dass die Konstruktion und Ausrichtung der Layer ein vielfaches an Auswirkung auf die Festigkeit haben wie das Material. Das billigste China PLA steckt jedes ASA, Abs etc. in die Tasche wenn diese entlang der Layer belastet werden.

  • Profilbild von Marcus
    18.11.19 um 04:51

    Marcus

    Wer günstiges Filament sucht, stolpert irgendwann über OWL-Filament bei eBay, oder einem zweiten Account der ebenfalls OWL-Filament verschickt (trotz anderem Shop-Namen, Filamentwerk).
    Zum Filament findet man viel negatives, aber ich drucke seit einem Jahr nur noch mit OWL-Filament. Für 10€ pro Rolle ist es für einen Schul-Workshop ideal, auch wenn die Qualität vielleicht nicht so gut ist wie Markenfilament. Probleme hatte ich bisher nur mit einer Farbe, aber nie wegen Durchmesser oder Spulenfehler. Auch nicht mit deren "B-Ware".
    Als Prototypen-Material (oder für große Drucke bei denen die Oberflächenqualität nicht super genau sein muss) sicher zu empfehlen.

    @Anonymous
    Es mag sein, dass einige nur (in deinen Augen) Schrott drucken, aber das trifft sicher nicht auf alle zu. Der den Anti-Plastik-Wahn mag sein gutes haben, aber wenn Plastik richtig entsorgt wird gelangt es weder in die Meere noch in die Verbrennungsanlage. "Bio" PLA ist auch nur unter den richtigen Bedingungen kompostierbar, trotzdem wird es überall genutzt und beworben (z.B. für Verpackungen).

    @Andresi
    Ich nehme an es handelt sich hier um kurze Stücke vom Filament, da habe ich auch einige davon (bei mehreren Druckern üblich ein paar Meter abzuschneiden um die gleiche Farbe auf verschiedenen Geräten zu nutzen). Selbst für Fehldrucke gibt es die Möglichkeit zum Filament selber machen, auch wenn das mittlerweile kaum wirtschaftlich ist (wenn man bedenkt dass es Filament unter 10€ gibt, und selbst das sicher genauer wird als die meisten low-budget Selbstmachmethoden).

  • Profilbild von rollmops
    18.11.19 um 11:46

    rollmops

    Hallo zusammen, ich bräuchte für ein Projekt auf der Arbeit temperaturbeständiges Filament. D.h. ich würde es gerne verwenden, wo es ziemlich warm wird, gibt's da Möglichkeiten?

    Bisher mit PLA hat sich das gedruckte leider erwärmt und dann zu stark verformt.

    • Profilbild von Gast
      18.11.19 um 14:40

      Anonymous

      Ich schlage Abs vor. Es hat eine erweichungstemperatur von ca 90°C.

  • Profilbild von Der Robert
    20.11.19 um 00:55

    Der Robert

    Danke für die gute Zusammenfassung

  • Profilbild von SokSok
    21.11.19 um 14:09

    SokSok

    @Marcus: danke für die Einschätzung von OWL. Hab dort nur einmal B-Ware mit "nur optischen Spulenfehlern, volle Funktionalität" gekauft, die war unbrauchbar (verdreht, mit Knoten). Habe A-Ware als Ersatz bekommen, aber nie ausprobiert. Aber wenn das Filament normalerweise taugt, kram ich es doch nochmal raus 🙂

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