PC – Polycarbonat – 3D Druck Filament
Polycarbonat (PC) gehört zu den robustesten und hitzebeständigsten Filamenten für den 3D-Druck. Mit seiner außergewöhnlichen Schlagfestigkeit, hohen Temperaturbeständigkeit und optischen Klarheit ist PC-Filament die erste Wahl für anspruchsvolle technische Anwendungen. Ob Schutzschilder, Maschinenteile oder transparente Gehäuse – dieser umfassende Leitfaden zeigt Ihnen alles, was Sie über den 3D-Druck mit Polycarbonat wissen müssen.
Was ist PC-Filament (Polycarbonat)?
Polycarbonat ist ein thermoplastischer Kunststoff, der sich durch herausragende mechanische Eigenschaften auszeichnet. Im 3D-Druck wird PC-Filament hauptsächlich für industrielle und technische Anwendungen eingesetzt, bei denen extreme Belastbarkeit und Temperaturbeständigkeit erforderlich sind. Das Material gehört zur Gruppe der technischen Hochleistungsfilamente und wird seit den 2010er Jahren zunehmend im professionellen FDM/FFF-3D-Druck verwendet.
Polycarbonat wurde bereits 1953 entwickelt und findet heute in zahlreichen Industrien Anwendung – von Sicherheitsgläsern über CDs bis hin zu Automobilteilen. Die Adaption als 3D-Druck-Filament ermöglicht es nun auch Makern und Ingenieuren, von diesen außergewöhnlichen Materialeigenschaften zu profitieren.
Wichtige Kenndaten auf einen Blick
- Drucktemperatur: 260-310°C
- Heizbett-Temperatur: 90-130°C
- Glasübergangstemperatur: 147°C
- Schmelzpunkt: 267°C
- Zugfestigkeit: 60-70 MPa
- Schlagfestigkeit: bis zu 950 J/m (außergewöhnlich hoch)
- Dichte: 1,20 g/cm³
Technische Eigenschaften von PC-Filament
Polycarbonat zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Eigenschaften aus, die es von anderen 3D-Druck-Materialien deutlich unterscheidet. Diese Charakteristika machen PC zur ersten Wahl für anspruchsvolle technische Anwendungen.
🔥 Extreme Hitzebeständigkeit
PC-Teile können dauerhaft bei Temperaturen bis 115°C eingesetzt werden, kurzfristig sogar bis 135°C. Die Glasübergangstemperatur liegt bei 147°C – deutlich höher als bei ABS (105°C) oder PETG (80°C).
💪 Außergewöhnliche Schlagfestigkeit
Polycarbonat ist nahezu unzerbrechlich. Die Schlagzähigkeit übertrifft ABS um das 2-3-fache und ist damit ideal für Schutzausrüstungen und stoßbelastete Komponenten.
🔍 Optische Klarheit
Transparentes PC-Filament ermöglicht glasklar durchsichtige Drucke. Die Lichtdurchlässigkeit erreicht bis zu 89%, vergleichbar mit mineralischem Glas.
⚡ Elektrische Isolierung
Mit hervorragenden dielektrischen Eigenschaften eignet sich PC perfekt für elektrische Gehäuse, Isolatoren und elektronische Komponenten.
🌡️ Dimensionsstabilität
PC zeigt minimale thermische Ausdehnung und behält seine Form auch unter wechselnden Temperaturen präzise bei.
🛡️ Chemische Beständigkeit
Resistent gegen viele Säuren, Öle, Fette und Alkohole. Allerdings empfindlich gegenüber Lösungsmitteln wie Aceton und starken Laugen.
PC-Filament im Vergleich zu anderen Materialien
Um die Stärken von Polycarbonat besser einzuordnen, lohnt sich ein direkter Vergleich mit anderen gängigen 3D-Druck-Filamenten:
| Eigenschaft | PC | ABS | PETG | PLA | Nylon |
|---|---|---|---|---|---|
| Drucktemperatur | 260-310°C | 220-250°C | 220-250°C | 190-220°C | 240-270°C |
| Heizbett | 90-130°C | 90-110°C | 70-90°C | 50-60°C | 70-90°C |
| Zugfestigkeit | 60-70 MPa | 40-45 MPa | 50-55 MPa | 45-50 MPa | 70-80 MPa |
| Schlagfestigkeit | Sehr hoch | Mittel-Hoch | Mittel | Niedrig | Sehr hoch |
| Temperaturbeständigkeit | Bis 115°C | Bis 98°C | Bis 70°C | Bis 55°C | Bis 90°C |
| Transparenz möglich | Ja, sehr klar | Nein | Ja, teilweise | Nein | Nein |
| Warping-Neigung | Sehr hoch | Hoch | Niedrig | Niedrig | Hoch |
| Druckschwierigkeit | Sehr schwer | Mittel | Leicht | Sehr leicht | Schwer |
| Preis (relativ) | Hoch | Mittel | Mittel | Niedrig | Mittel-Hoch |
Vorteile und Nachteile von PC-Filament
✓ Vorteile
- Außergewöhnlich hohe Schlagfestigkeit und Zähigkeit
- Hervorragende Temperaturbeständigkeit bis 115°C dauerhaft
- Optische Klarheit bei transparenten Varianten
- Hohe Zugfestigkeit und mechanische Belastbarkeit
- Ausgezeichnete UV-Beständigkeit für Außenanwendungen
- Elektrisch isolierend und flammhemmend
- Chemisch beständig gegen viele Substanzen
- Dimensionsstabil unter Temperaturwechsel
- Lebensmittelecht (bei entsprechend zertifizierten Varianten)
✗ Nachteile
- Sehr hohe Drucktemperaturen erforderlich (260-310°C)
- Extrem starke Warping-Neigung
- Hohe Anforderungen an Drucker-Hardware
- Hygroskopisch – sehr feuchtigkeitsempfindlich
- Geschlossener Bauraum zwingend erforderlich
- Höherer Preis als Standard-Filamente
- Schwierige Haftung auf Druckbett
- Empfindlich gegenüber Lösungsmitteln
- Langsame Druckgeschwindigkeit notwendig
- Nicht für Einsteiger geeignet
Drucker-Anforderungen für PC-Filament
Der erfolgreiche Druck mit Polycarbonat stellt hohe Anforderungen an die 3D-Drucker-Hardware. Nicht jeder Drucker ist für dieses anspruchsvolle Material geeignet.
Essenzielle Hardware-Voraussetzungen
🔥 Hochtemperatur-Hotend
Mindestanforderung: 300°C, besser 310-320°C
Ein All-Metal-Hotend ist zwingend erforderlich. PTFE-ausgekleidete Hotends versagen bei den erforderlichen Temperaturen. Empfehlenswert sind Hotends von E3D (V6 All-Metal), Slice Engineering (Mosquito) oder ähnliche Hochtemperatur-Lösungen.
🌡️ Hochtemperatur-Heizbett
Mindestanforderung: 110°C, optimal 120-130°C
Ein leistungsstarkes Heizbett mit gleichmäßiger Temperaturverteilung ist unerlässlich. Magnetische Federstahl-Platten sind nicht geeignet – verwenden Sie Glasplatten, PEI-Oberflächen oder spezielle PC-Haftoberflächen.
📦 Geschlossener Bauraum
Absolut notwendig!
Ein vollständig geschlossener, beheizter Bauraum (Gehäuse) mit Kammertemperatur von mindestens 50-70°C ist für erfolgreiches PC-Drucken unverzichtbar. Offene Drucker führen zu massivem Warping und Schichtdelaminierung.
Empfohlene Drucker für PC-Filament
Professionelle Drucker
- Raise3D Pro3 / Pro3 Plus: Geschlossener Bauraum, 300°C Hotend, 110°C Heizbett
- Ultimaker S5 Pro Bundle: Mit Air Manager und Material Station ideal für PC
- BCN3D Epsilon W50/W27: Speziell für technische Materialien entwickelt
- Intamsys Funmat HT Enhanced: Bis 450°C Hotend, beheizte Kammer bis 90°C
- Stratasys F370: Industrielösung mit optimierten PC-Profilen
Modifizierte Consumer-Drucker
- Prusa MK4 mit Gehäuse: Nach Upgrade auf All-Metal-Hotend und Gehäuse möglich
- Creality CR-10 Smart Pro: Mit entsprechenden Modifikationen geeignet
- Voron 2.4: DIY-Drucker mit hervorragenden PC-Druck-Eigenschaften
Optimale Druckeinstellungen für PC-Filament
Die richtigen Druckparameter sind entscheidend für erfolgreiche PC-Drucke. Diese Einstellungen dienen als Ausgangspunkt und müssen je nach Drucker und Filament-Hersteller angepasst werden.
Temperatureinstellungen
Extruder-Temperatur
Erstschicht: 280-310°C
Folgeschichten: 270-300°C
Beginnen Sie mit 280°C und erhöhen Sie in 5°C-Schritten, bis eine gute Schichthaftung erreicht wird. Zu niedrige Temperaturen führen zu schlechter Layer-Adhesion, zu hohe zu Stringing.
Heizbett-Temperatur
Erstschicht: 120-130°C
Folgeschichten: 110-120°C
Eine hohe und gleichmäßige Bett-Temperatur ist kritisch zur Warping-Vermeidung. Reduzieren Sie die Temperatur nicht während des Drucks.
Kammertemperatur
Optimal: 60-70°C
Minimum: 45-50°C
Verwenden Sie falls möglich eine aktive Kammerheizung. Ohne aktive Heizung: Lassen Sie den Drucker 10-15 Minuten vor Druckbeginn aufheizen.
Geschwindigkeit und Bewegung
| Parameter | Empfohlener Wert | Hinweis |
|---|---|---|
| Druckgeschwindigkeit | 25-40 mm/s | Langsam drucken für beste Haftung |
| Erstschicht | 15-25 mm/s | Besonders langsam für optimale Haftung |
| Außenwände | 20-30 mm/s | Reduziert Vibrationen und verbessert Oberflächenqualität |
| Infill | 30-50 mm/s | Kann etwas schneller sein |
| Travel-Speed | 100-150 mm/s | Schnelle Leerfahrten reduzieren Oozing |
| Retrakt-Distanz | 4-6 mm (Direct) | Bei Bowden: 6-8 mm |
| Retrakt-Geschwindigkeit | 35-45 mm/s | Nicht zu schnell, um Filament-Schleifen zu vermeiden |
Schichtparameter
Schichthöhe
Optimal: 0,2 mm
Bereich: 0,15-0,3 mm
Dünnere Schichten (0,15 mm) verbessern die Layer-Adhesion, erfordern aber längere Druckzeiten. Dickere Schichten (0,3 mm) sind nur bei großen, unkritischen Teilen empfehlenswert.
Linienbreite
Empfohlung: 120% der Düsengröße
Für 0,4 mm Düse: 0,48 mm Linienbreite
Leicht erhöhte Linienbreite verbessert die Schichthaftung bei PC deutlich.
Wandstärke
Minimum: 3 Perimeter (ca. 1,2 mm bei 0,4 mm Düse)
Für mechanische Teile: 4-5 Perimeter
PC profitiert von dicken Wänden für maximale Festigkeit.
Lüftereinstellungen
- Erstschicht: 0% Lüfter (komplett aus!)
- Schichten 2-5: 0% Lüfter
- Ab Schicht 6: Maximum 25-30% Lüfterleistung
- Für Overhangs: Kurzzeitig bis 40% möglich, dann sofort zurück
- Bei kleinen Teilen: 15-20% ab Schicht 10
Druckbett-Haftung: Der Schlüssel zum Erfolg
Die größte Herausforderung beim PC-Druck ist die Bett-Haftung. Polycarbonat hat eine enorme Schrumpfrate beim Abkühlen, was zu massivem Warping führt. Hier sind bewährte Lösungen:
Druckbett-Oberflächen
🥇 PEI-Oberfläche (Polyetherimid)
Bewertung: Sehr gut
PEI-Platten bieten bei 120-130°C exzellente Haftung für PC. Reinigen Sie die Oberfläche mit Isopropanol vor jedem Druck. Vorsicht: Manchmal haftet PC zu gut!
🥈 Garolite (G-10)
Bewertung: Ausgezeichnet
Diese glasfaserverstärkte Epoxidharzplatte ist speziell für PC entwickelt. Bietet hervorragende Haftung bei hohen Temperaturen und lässt sich gut ablösen.
🥉 Glasplatte mit Haftmittel
Bewertung: Gut mit richtiger Vorbereitung
Borosilikat-Glas mit speziellen PC-Haftmitteln oder Magigoo PC. Gleichmäßige Temperaturverteilung, aber zusätzliches Haftmittel erforderlich.
Bewährte Haftmittel für PC
Kommerzielle Haftmittel
- Magigoo PC: Speziell für Polycarbonat entwickelt, einfache Anwendung, zuverlässige Haftung
- 3DLAC PC: Spray-Haftmittel mit sehr guter PC-Haftung
- Dimafix: Aktiviert bei hohen Temperaturen, gute Ergebnisse mit PC
- Vision Miner Nano Polymer Adhesive: Professionelles Haftmittel für technische Filamente
DIY-Lösungen
- ABS-Slurry: ABS in Aceton aufgelöst, dünn aufgetragen – sehr effektiv
- PC-Slurry: PC-Reste in Dichlormethan aufgelöst (Vorsicht: giftig, nur mit Schutz verwenden!)
- Scotch-Tape: Hochwertiges Scotch-Klebeband, hitzebeständig bis 130°C
Warping-Vermeidung: Weitere Maßnahmen
- Brim verwenden: Mindestens 8-15 mm breiter Brim für große Drucke
- Raft bei kritischen Teilen: 4-5 mm Raft-Abstand für bessere Ablösung
- Draft Shield: Schutzzylinder um das Objekt reduziert Luftzug
- Ecken abrunden: Scharfe Ecken im Design vermeiden, Radien einplanen
- Elefantenfuß kompensieren: Erste Schicht leicht verkleinern (0,1-0,2 mm)
- Mouse Ears: Kleine Kreise an kritischen Ecken im Slicer hinzufügen
Filament-Trocknung: Unverzichtbar für PC
Polycarbonat ist extrem hygroskopisch und nimmt sehr schnell Feuchtigkeit aus der Luft auf. Feuchtes PC-Filament führt zu Blasenbildung, schlechter Schichthaftung, brüchigen Teilen und verstopften Düsen.
Anzeichen für feuchtes PC-Filament
- Zischendes oder knackendes Geräusch beim Extrudieren
- Sichtbare Blasen oder Dampf an der Düse
- Stringing und Oozing
- Raue, poröse Oberfläche
- Schlechte Schichthaftung
- Reduzierte Transparenz bei klarem PC
- Verstärktes Warping
- Brüchige, spröde Druckteile
Richtig Trocknen
Filament-Trockner / Dörrautomaten
Temperatur: 70-80°C
Dauer: Minimum 6 Stunden, besser 8-12 Stunden
Empfohlene Geräte: Sunlu FilaDryer S2, PrintDry PRO, Esun eBOX-Lite, oder Lebensmittel-Dörrautomaten mit ausreichender Temperatur.
Backofen (Notlösung)
Temperatur: 70°C (Umluft)
Dauer: 4-6 Stunden
Wichtig: Spule von der Spindel nehmen oder hitzebeständige Spindel verwenden. Tür einen Spalt offen lassen für Feuchtigkeitsabzug. Nicht über 80°C, da PC sonst verformt werden kann!
Präventive Lagerung
- Luftdichte Behälter: Mit Silica-Gel oder Molekularsieb (mindestens 50g pro Rolle)
- Vakuumbeutel: Für Filamente, die länger als 2 Wochen nicht verwendet werden
- Dry-Box am Drucker: Hält Filament während des Drucks trocken
- Hygrometer verwenden: Luftfeuchtigkeit in der Box sollte unter 15% bleiben
- Regelmäßig nachtrocknen: Auch bei Lagerung alle 2-3 Monate präventiv trocknen
Anwendungsbereiche für PC-Filament
Durch seine einzigartigen Eigenschaften ist PC-Filament für spezifische Anwendungen besonders geeignet:
🔧 Mechanische Bauteile
Zahnräder, Lager, Buchsen, Getriebeteile und hochbelastete mechanische Komponenten profitieren von der Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.
🛡️ Schutzausrüstung
Gesichtsschutz, Schutzbrillen, Helme und Schutzgehäuse nutzen die hohe Schlagfestigkeit und Transparenz von PC.
🔥 Hochtemperatur-Anwendungen
Komponenten in Motornähe, Lampengehäuse, Hitzeschilde und Teile, die dauerhaft über 90°C arbeiten müssen.
⚡ Elektrische Gehäuse
Gehäuse für Elektronik, Schaltschränke, Isolatoren und elektrische Komponenten dank ausgezeichneter dielektrischer Eigenschaften.
🚗 Automotive-Teile
Luftführungen, Befestigungsteile, Innenraumkomponenten und Prototypen für die Automobilindustrie.
🏭 Industrielle Vorrichtungen
Spannvorrichtungen, Werkzeughalter, Schablonen und Produktionshilfsmittel für raue Industrieumgebungen.
🔬 Optische Komponenten
Lichtleiter, Linsenhalter, optische Gehäuse und transparente Abdeckungen nutzen die optische Klarheit.
🏥 Medizintechnik
Prototypen für medizinische Geräte, Gehäuse für Diagnosegeräte und sterilisierbare Komponenten (nach entsprechender Zertifizierung).
🌞 Außenanwendungen
UV-beständige Gehäuse, Wetterschutz, Solaranlagen-Komponenten und andere Outdoor-Teile.
🍽️ Lebensmittelkontakt
Mit lebensmittelechtem PC: Behälter, Schablonen und Werkzeuge für die Lebensmittelindustrie (FDA-zugelassen).
✈️ Luft- und Raumfahrt
Prototypen, Halterungen und nicht-tragende Strukturkomponenten für Aerospace-Anwendungen.
🎮 Funktionale Prototypen
Belastbare Funktionsprototypen, die reale Einsatzbedingungen simulieren und mechanisch getestet werden können.
Häufige Probleme und Lösungen
Problem: Massives Warping und Ablösen vom Bett
Ursachen und Lösungen
- Zu niedrige Bett-Temperatur: Erhöhen auf 120-130°C
- Unzureichende Kammertemperatur: Geschlossenes Gehäuse verwenden, Temperatur erhöhen
- Luftzug: Alle Öffnungen verschließen, Klimaanlage ausschalten
- Schlechte Oberflächenvorbereitung: Gründlich mit Isopropanol reinigen
- Falsches Haftmittel: Spezielles PC-Haftmittel oder PEI-Platte verwenden
- Design-Problem: Brim hinzufügen (15-20 mm), Ecken abrunden
- Zu viel Kühlung: Lüfter auf Maximum 30% begrenzen
Problem: Schlechte Schichthaftung / Delaminierung
Ursachen und Lösungen
- Zu niedrige Drucktemperatur: Erhöhen um 10-15°C
- Feuchtes Filament: Mindestens 8 Stunden bei 70-80°C trocknen
- Zu schnelles Drucken: Geschwindigkeit auf 25-35 mm/s reduzieren
- Zu viel Kühlung: Lüfter noch weiter reduzieren oder ausschalten
- Zu niedrige Kammertemperatur: Auf 60-70°C erhöhen
- Unter-Extrusion: Flow-Rate um 2-5% erhöhen
Problem: Stringing und Oozing
Ursachen und Lösungen
- Zu hohe Drucktemperatur: In 5°C-Schritten reduzieren
- Feuchtes Filament: Erneut trocknen
- Zu langsame Travel-Moves: Travel-Speed auf 120-150 mm/s erhöhen
- Unzureichender Retract: Retract-Distanz um 0,5 mm erhöhen
- Zu lange Verweilzeit: Combing-Modus in Cura aktivieren
- Z-Hop zu niedrig: Z-Hop auf 0,3-0,5 mm einstellen
Problem: Verstopfte Düse
Ursachen und Lösungen
- Feuchtes Filament: Hauptursache! Immer vor Druck trocknen
- Zu niedrige Temperatur: PC-Filament benötigt hohe Temperaturen
- Degradiertes Material: PC darf nicht zu lange bei hohen Temperaturen in der Düse verweilen
- Inkompatible Düse: Messing-Düsen verschleißen bei PC – gehärteten Stahl verwenden
- Cold Pull durchführen: Bei 270°C Filament ziehen, wiederholen bis sauber
- Düse wechseln: Bei hartnäckigen Verstopfungen neue Düse verwenden
Problem: Blasen und poröse Oberfläche
Ursachen und Lösungen
- Feuchtes Filament: Dies ist fast immer die Ursache – länger und heißer trocknen (12 Std. bei 80°C)
- Zu hohe Temperatur: PC degradiert – Temperatur um 5-10°C reduzieren
- Zu langsame Extrusion: Geschwindigkeit leicht erhöhen
- Luft im Hotend: Nach Filamentwechsel gut purgen
Problem: Trübe, nicht-transparente Drucke
Ursachen und Lösungen (für transparentes PC)
- Feuchtes Filament: Hauptgrund für Trübung – gründlich trocknen
- Zu niedrige Temperatur: Erhöhen für bessere Verschmelzung
- Zu viel Kühlung: Lüfter komplett ausschalten für transparente Teile
- Zu hohe Schichthöhe: 0,1-0,15 mm für maximale Transparenz verwenden
- Zu schnelles Drucken: Auf 20-25 mm/s verlangsamen
- Nachbearbeitung: Mit Epoxidharz beschichten oder thermisch glätten (Hitzepistole vorsichtig)
Nachbearbeitung von PC-Drucken
Mechanische Nachbearbeitung
Schleifen
PC lässt sich hervorragend schleifen. Beginnen Sie mit 120er Körnung und arbeiten Sie sich über 240, 400, 600, 800 bis zu 1000er Körnung hoch. Für Hochglanz: 1500, 2000 und 3000er Körnung verwenden.
Bohren und Fräsen
PC ist gut zerspanbar. Verwenden Sie scharfe Werkzeuge und moderate Geschwindigkeiten. Kühlung mit Wasser verhindert Schmelzen. HSS-Werkzeuge sind geeignet, Hartmetall ist optimal.
Gewindeschneiden
Metrische Gewinde lassen sich gut in PC schneiden. Überdimensionieren Sie Löcher leicht (M5 benötigt 4,5 mm statt 4,2 mm Vorbohrloch). Verwenden Sie Gewindeschneider mit Schmiermittel.
Optische Nachbearbeitung
Polieren für Transparenz
- Nass-Schleifen: Mit Wasser und feinem Schleifpapier (2000-3000er Körnung)
- Polierpaste: Kunststoff-Polierpaste oder Zahnpasta für ersten Glanz
- Acryl-Politur: Spezielle Acryl-Politur für Hochglanz
- Dampfglättung: Vorsichtig mit Dichlormethan-Dampf (sehr gefährlich, nur mit Schutzausrüstung!)
- Flammpolieren: Kurzes Überstreichen mit Propan-Lötflamme (erfordert Übung)
Kleben von PC-Teilen
PC lässt sich mit speziellem Polycarbonat-Kleber, 2-Komponenten-Epoxidharz oder Cyanacrylat (Sekundenkleber) verbinden. Für transparente Verbindungen: UV-härtender Acryl-Kleber. Oberflächen vor dem Kleben mit Isopropanol reinigen und leicht anschleifen (400er Körnung).
Chemische Nachbearbeitung
Glätten mit Lösungsmittel
PC kann mit Dichlormethan (DCM) geglättet werden, aber dies ist extrem gefährlich und wird nicht empfohlen. Sicherere Alternative: Mechanisches Polieren bis zum gewünschten Finish.
PC-Filament kaufen: Worauf achten?
Qualitätsmerkmale
- Durchmessertoleranz: ± 0,03 mm oder besser für konsistente Extrusion
- Rundheit: Wichtig für gleichmäßigen Materialfluss
- Reinheit: 100% Virgin-Material ohne Recycling-Anteil für beste Eigenschaften
- Verpackung: Vakuumverpackt mit Trockenmittel
- Transparenz: Bei klarem PC: Hohe optische Klarheit ohne Trübungen
- Technische Datenblätter: Seriöse Hersteller liefern TDS mit mechanischen Eigenschaften
Empfohlene Marken (2024)
Premium-Segment
- Polymaker PC-Max: Optimiert für bessere Druckbarkeit, reduzierte Warping-Neigung
- Covestro (ehemals Bayer) Makrolon: Original PC-Material vom Erfinder
- 3DXTech ThermaX PC: Technisches PC für industrielle Anwendungen
- Prusament PC Blend CF: Carbon-verstärktes PC mit hervorragenden Eigenschaften
- Raise3D Premium PC: Optimiert für Raise3D-Drucker, aber universell verwendbar
Mittelklasse
- eSUN ePC: Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, zuverlässige Qualität
- Fiberlogy PC-Plus: Europäischer Hersteller mit konstanter Qualität
- Extrudr GreenTEC PC: Bio-basiertes PC mit guten Eigenschaften
- FormFutura FlexiFil PC: Etwas flexibleres PC für spezielle Anwendungen
Preisspanne
PC-Filament kostet typischerweise zwischen 40-80 € pro Kilogramm. Premium-Varianten mit Zusätzen (Carbon, Glasfaser) können 70-120 € kosten. Transparentes PC ist meist 10-20% teurer als eingefärbtes.
PC-Blends: Verbesserte Verarbeitbarkeit
Reines PC ist schwer zu drucken. Verschiedene Hersteller bieten modifizierte PC-Blends an, die einfacher zu verarbeiten sind, dabei aber die meisten positiven Eigenschaften behalten:
PC-ABS
Mischung aus PC und ABS kombiniert die Schlagfestigkeit von PC mit der besseren Druckbarkeit von ABS. Reduzierte Warping-Neigung, niedrigere Drucktemperaturen (240-270°C), aber geringere Temperaturbeständigkeit (bis 95°C).
PC-PBT
Polycarbonat mit Polybutylenterephthalat verbessert die chemische Beständigkeit und reduziert Feuchtigkeitsaufnahme. Gute Balance zwischen Eigenschaften und Druckbarkeit.
PC mit Carbon- oder Glasfasern
CF-PC oder GF-PC erhöht die Steifigkeit und Festigkeit weiter, reduziert gleichzeitig Warping. Benötigt gehärtete Düsen (Stahl, Rubin). Nicht transparent. Höhere Temperaturbeständigkeit.
PC-MAX / PC-Plus Varianten
Proprietäre Formulierungen verschiedener Hersteller mit Additiven zur Verbesserung der Druckbarkeit. Oft niedrigere Temperaturen, weniger Warping, gute mechanische Eigenschaften.
Sicherheit beim Drucken mit PC
Dämpfe und Emissionen
PC-Filament emittiert beim Drucken bei hohen Temperaturen verschiedene Stoffe. Während PC generell als sicherer gilt als ABS, sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden:
- Belüftung: Drucker in gut belüftetem Raum aufstellen
- Aktivkohlefilter: Im geschlossenen Gehäuse installieren
- Raumluftfilter: HEPA-Filter mit Aktivkohle für Druckraum verwenden
- Nicht im Wohn-/Schlafbereich: Drucker in separatem Raum betreiben
- Nach-Druck-Lüftung: Gehäuse nach Druck 10-15 Minuten geschlossen lassen, dann lüften
Verbrennungsgefahr
Bei Temperaturen von 300°C+ ist höchste Vorsicht geboten:
- Niemals heiße Düse oder Heizbett berühren
- Werkzeuge (Spachtel, Zange) zum Entfernen von Drucken verwenden
- Drucker während des Betriebs nicht unbeaufsichtigt lassen
- Kühlzeit einplanen: PC-Bett auf unter 50°C abkühlen lassen vor Teileentnahme
Brandschutz
- Rauchmelder im Druckraum installieren
- Feuerlöscher (ABC-Pulver oder CO₂) griffbereit
- Drucker auf nicht-brennbarer Unterlage betreiben
- Regelmäßige Inspektion elektrischer Verbindungen
- Thermische Runaway-Protection im Drucker aktivieren
Zukunft von PC im 3D-Druck
Die Entwicklung im Bereich PC-Filament schreitet stetig voran:
Aktuelle Trends 2024
- Verbesserte Formulierungen: Neue PC-Blends mit noch besserer Druckbarkeit bei Beibehaltung der Eigenschaften
- Recyceltes PC: Nachhaltige PC-Filamente aus recycelten Quellen (z.B. alte CDs, Wasserflaschen)
- Bio-basiertes PC: Teilweise oder vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen
- Niedrigtemperatur-PC: Entwicklung von PC-Varianten, die bereits ab 230°C druckbar sind
- Funktionale Additive: PC mit integrierten Eigenschaften (antistatisch, leitfähig, UV-stabilisiert)
- Transparente Farbvarianten: Transluzente farbige PC-Filamente für Design-Anwendungen
Technologische Entwicklungen
- Bessere Drucker-Hardware: Mehr Consumer-Drucker mit PC-Fähigkeit
- Intelligente Trocknungssysteme: Dry-Boxen mit automatischer Feuchtigkeitskontrolle
- Optimierte Slicer-Profile: KI-gestützte Optimierung von Druckparametern
- Multi-Material-Druck: Kombination von PC mit anderen Materialien in einem Druck
Fazit: Ist PC-Filament das Richtige für Sie?
PC-Filament ist zweifellos eines der leistungsfähigsten Materialien im 3D-Druck, stellt aber auch höchste Anforderungen an Hardware, Erfahrung und Geduld.
PC ist ideal für Sie, wenn:
- Sie einen geeigneten Drucker mit Hochtemperatur-Fähigkeit besitzen
- Ihre Anwendung extreme Schlagfestigkeit erfordert
- Teile hohen Temperaturen ausgesetzt werden (über 90°C)
- Transparente, glasklar durchsichtige Teile benötigt werden
- Sie bereits Erfahrung mit technischen Filamenten (ABS, Nylon) haben
- Sie bereit sind, in entsprechendes Zubehör zu investieren (Filament-Trockner, Haftmittel)
- Funktionale, mechanisch belastbare Endprodukte das Ziel sind
Besser zu anderen Materialien greifen, wenn:
- Sie Einsteiger im 3D-Druck sind (beginnen Sie mit PLA oder PETG)
- Ihr Drucker keine 280°C+ erreicht
- Kein geschlossener Bauraum vorhanden ist
- Dekorative statt funktionale Teile im Vordergrund stehen
- Budget-Beschränkungen bestehen
- Einfache, schnelle Drucke gewünscht sind
PC-Filament eröffnet Möglichkeiten für professionelle Anwendungen, die mit Standard-Filamenten nicht realisierbar sind. Mit der richtigen Vorbereitung, Equipment und Geduld können Sie außergewöhnlich belastbare und hitzebeständige Teile drucken, die in Qualität und Eigenschaften industriellen Spritzgussteilen nahekommen.
Welche Drucktemperatur benötigt PC-Filament?
PC-Filament benötigt sehr hohe Drucktemperaturen zwischen 260-310°C, abhängig vom spezifischen Hersteller und der Formulierung. Die meisten PC-Filamente drucken optimal bei 280-290°C. Für die erste Schicht kann die Temperatur um 5-10°C erhöht werden. Ein All-Metal-Hotend ist zwingend erforderlich, da PTFE-ausgekleidete Hotends bei diesen Temperaturen versagen würden.
Warum muss PC-Filament getrocknet werden?
Polycarbonat ist extrem hygroskopisch und nimmt sehr schnell Feuchtigkeit aus der Luft auf. Feuchtes PC führt zu massiven Druckproblemen: Blasenbildung, zischende Geräusche beim Extrudieren, schlechte Schichthaftung, poröse Oberflächen und reduzierte mechanische Eigenschaften. PC sollte vor jedem Druck bei 70-80°C für mindestens 6-12 Stunden getrocknet werden. Die Lagerung sollte in luftdichten Behältern mit Trockenmittel erfolgen.
Kann ich PC-Filament mit einem Standard-3D-Drucker drucken?
Nein, Standard-3D-Drucker wie Ender 3 oder Anycubic i3 Mega sind ohne umfangreiche Modifikationen nicht für PC geeignet. PC erfordert: ein All-Metal-Hotend mit mindestens 300°C Fähigkeit, ein Heizbett mit 120-130°C, einen vollständig geschlossenen und idealerweise beheizten Bauraum (50-70°C Kammertemperatur) sowie eine geeignete Druckoberfläche (PEI oder Garolite). Professionelle Drucker oder entsprechend modifizierte DIY-Drucker (wie Voron) sind notwendig.
Wie verhindere ich Warping bei PC-Drucken?
Warping ist die größte Herausforderung beim PC-Druck. Erfolgreiche Strategien umfassen: Heizbett-Temperatur von 120-130°C, geschlossener Bauraum mit mindestens 50°C Kammertemperatur, spezielle Haftoberflächen (PEI, Garolite) mit PC-Haftmitteln, breiter Brim (15-20 mm) oder Raft, minimale Teilekühlung (maximal 25-30% Lüfter), Design-Optimierung (abgerundete Ecken statt scharfe Kanten), kein Luftzug im Druckraum und langsame Abkühlung nach Druckende.
Welche Anwendungen eignen sich besonders für PC-Filament?
PC-Filament ist ideal für anspruchsvolle technische Anwendungen: Schutzausrüstung (Gesichtsschutz, Schutzbrillen) dank hoher Schlagfestigkeit und Transparenz, Hochtemperatur-Komponenten (bis 115°C dauerhaft einsetzbar), mechanisch hochbelastete Bauteile (Zahnräder, Lager, Getriebeteile), elektrische Gehäuse und Isolatoren, Automotive-Teile für Motornähe, optische Komponenten und Lichtleiter, Außenanwendungen dank UV-Beständigkeit sowie industrielle Vorrichtungen und Werkzeughalter. PC übertrifft Standard-Filamente wie PLA oder PETG deutlich in Festigkeit und Temperaturbeständigkeit.