Fiberlogy Nylon PA12 CF15 – carbonfaserverstärktes technisches Filament

Das Fiberlogy Nylon PA12 CF15 ist ein auf Polyamid 12 basierendes Filament, das mit einem Anteil von 15 % Kohlenstofffasern verstärkt wurde und damit gezielt für anspruchsvolle technische Druckanwendungen entwickelt wurde. Es richtet sich an Anwender, die im FDM-3D-Druck funktionale Bauteile mit hoher mechanischer Belastbarkeit, Formstabilität und Wärmebeständigkeit benötigen.

Materialeigenschaften und Verhalten im Druckprozess

Im Vergleich zu nicht modifiziertem PA12 bietet das PA12 CF15 eine deutlich erhöhte Steifigkeit sowie eine verdoppelte Zugfestigkeit. Die eingebetteten Kohlenstofffasern reduzieren die Schrumpfung während des Druckprozesses spürbar, was die Maßhaltigkeit komplexer Geometrien verbessert. Das Material zeigt eine hohe Temperaturbeständigkeit und ist für Umgebungen mit dauerhafter Wärmebelastung geeignet.

Aufgrund des Kohlefaseranteils ist das Filament stark abrasiv. Der Einsatz einer gehärteten Stahldüse, einer Ruby-Düse oder einer Edelstahldüse ist zwingend erforderlich, um übermäßigen Düsenverschleiß zu vermeiden. Standardmäßige Messingdüsen sind für dieses Material nicht geeignet.

Wie alle Nylon-Filamente ist PA12 CF15 hygroskopisch und nimmt Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf. Eine gründliche Vortrocknung des Filaments vor dem Druck – empfohlen werden mehrere Stunden bei geeigneter Trocknungstemperatur – ist notwendig, um Druckfehler wie Stringing, Blasenbildung oder schlechte Layerhaftung zu vermeiden.

Verarbeitungshinweise für den FDM-Druck

Das Drucken mit PA12 CF15 erfordert eine geschlossene oder zumindest temperaturstabile Druckkammer, um Warping zu minimieren. Eine beheizte Druckplatte sowie geeignete Haftmittel oder Druckoberflächen für Nylon-Materialien sind empfehlenswert. Lüfterkühlung sollte während des Drucks deaktiviert oder stark reduziert werden, um Eigenspannungen im Bauteil zu vermeiden.

Für großflächige Bauteile empfiehlt sich der Einsatz eines Brims zur Verbesserung der Bettadhäsion. Das Material eignet sich für Drucker mit All-Metal-Hotend, da die erforderlichen Drucktemperaturen im oberen Bereich typischer FDM-Systeme liegen.

Anwendungsbereiche

• Funktionale Prototypen mit hoher mechanischer Belastung
• Strukturbauteile im Automobil- und Maschinenbau
• Leichtbauteile für Drohnen und Luftfahrtanwendungen
• Endprodukte mit dauerhafter Wärme- oder Chemikalienbelastung
• Technische Halterungen, Gehäuse und Trägerelemente
• Bauteile mit engen Toleranzanforderungen und komplexen Geometrien

Chemische Beständigkeit und thermische Stabilität

PA12 CF15 weist eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien, Ölen und Kraftstoffen auf, was es für industrielle Einsatzbereiche qualifiziert. Die thermische Stabilität des Materials macht es geeignet für Bauteile, die im Betrieb erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind – etwa im Motorraum oder in der Nähe von Wärmequellen.

Kompatibilität und Systemanforderungen

Das Fiberlogy Nylon PA12 CF15 ist mit FDM-Druckern kompatibel, die ein All-Metal-Hotend und eine verschleißfeste Düse unterstützen. Es ist als Teil des Open Filament Program von Raise3D zertifiziert und kann auf kompatiblen Systemen wie dem E2CF verarbeitet werden. Das Filament ist in 1,75 mm Durchmesser erhältlich und wird in der Regel auf 0,5-kg-Spulen geliefert.

Zielgruppen und typische Nutzer

• Ingenieure und Konstrukteure im Prototypenbau
• Anwender in der Automobil- und Luftfahrtindustrie
• Werkstätten mit Bedarf an belastbaren Endprodukten aus dem 3D-Drucker
• Fortgeschrittene 3D-Druckanwender mit technisch ausgestatteten Drucksystemen

Unterschied zu Standard-PA12

Gegenüber unverstärktem Nylon PA12 bietet das PA12 CF15 eine wesentlich höhere Steifigkeit und Zugfestigkeit bei gleichzeitig reduzierter Dehnung. Dadurch eignet es sich für Anwendungen, bei denen Formstabilität unter Last entscheidend ist. Die geringere Schrumpfung erleichtert die Verarbeitung maßhaltiger Bauteile. Der Kompromiss liegt in der erhöhten Abrasivität und dem damit verbundenen Anforderungsprofil an die Druckhardware.