Polycarbonat druckt schwer und hält viel
Kein anderes Filament in unserem Programm nimmt so viel Last und so viel Wärme auf. Bezahlt wird das nicht nur am Materialpreis, sondern mit Düsentemperaturen, die viele Geräte nicht erreichen, mit einem geschlossenen Bauraum und mit Filament, das vorher trocken sein muss.
Erst die Bedingungen, dann die Zahlen. Polycarbonat verlangt eine Düse bei 270–290 °C, ein Bett bei 110–120 °C, einen warmen geschlossenen Bauraum und Filament, das vorher im Trockner lag. Fehlt davon eines, kommt ein trübes, poröses Bauteil mit schlechter Schichthaftung heraus. Sind die Bedingungen erfüllt, liefert PC 57–70 MPa Zugfestigkeit und eine Wärmeformbeständigkeit (HDT) um 142 °C.
Bei solchen Werten sind PLA, PETG und selbst ABS längst weich geworden. Dazu kommt die Zähigkeit: Polycarbonat steckt in Schutzbrillen und in Maschinenschutzscheiben, es nimmt Schläge auf, statt zu zerspringen. Unter unseren FDM-Werkstoffen steht es damit ganz oben — und bei der Druckbarkeit ganz unten.
Daraus folgt eine einfache Regel: PC wählt man gezielt, für Bauteile, die Last oder Temperatur tatsächlich sehen. Für alles andere führen PETG, ABS oder ASA schneller und billiger zum Ziel. Alle Zahlen stammen aus Datenblättern und sind als Erfahrungswerte zu lesen.
Die Kennwerte im Einzelnen
Der Grund für PC liegt nie in einer einzelnen Zahl, sondern darin, dass Festigkeit, Zähigkeit und Temperaturfestigkeit gleichzeitig hoch ausfallen. Unter den Filamenten, die bei uns laufen, schafft das kein zweites.
Wärmebeständigkeit: Glasübergang (Tg) um 145 °C, HDT um 142 °C — der Spitzenwert im Programm
Zugfestigkeit: 57–70 MPa, mehr erreicht bei uns kein FDM-Werkstoff
Zähigkeit: hoch und schlagfest, Bruchdehnung 2–5 %
Feuchtigkeit: stark hygroskopisch, ohne trockenes Filament geht nichts
Schwindung und Verzug: hoch, daher der geschlossene Bauraum
Im Freien: mäßig, ohne Lack vergilbt die Oberfläche
Dichte: 1,20 g/cm³
Datenblatt in Zahlen
Übliche Werte für gedrucktes Polycarbonat im FDM-Verfahren. Je Hersteller verschieben sie sich, und für ein konkretes Bauteil sind sie keine Zusage.
Das Profil auf sechs Achsen
Einordnung von Polycarbonat nach den Eigenschaften, die im Alltag entscheiden. Datenblattwerte; wie viel davon im Bauteil ankommt, hängt an der Schichtrichtung und an der Trockenheit des Filaments.
Drei technische Filamente gegenübergestellt
Einordnung gegen die beiden verbreiteten technischen Werkstoffe. Mehr Punkte bedeutet: für dieses Kriterium die bessere Wahl.
Wofür man PC nimmt
- 57–70 MPa: mehr Zugfestigkeit gibt es bei uns nicht
- Tg um 145 °C, damit die größte Temperaturreserve
- Schlagzäh statt spröde
- Trägt Bauteile unter schwerer Last
- Verliert auch warm nur wenig Festigkeit
- Von Natur aus halbtransparent
Was man dafür in Kauf nimmt
- Gehört zu den schwierigsten Filamenten überhaupt
- Hohe Düsen- und Betttemperatur, dazu geschlossener Bauraum
- Zieht Feuchtigkeit und muss vorher getrocknet werden
- Schwindet, und größere Flächen verziehen sich
- Preislich über allen anderen Filamenten bei uns
- Vergilbt unter UV, sofern es nicht lackiert wird
Die Fälle, in denen PC richtig ist
Last und Temperatur sind die zwei Gründe. Ein Produktionsteil im Antriebsbereich, eine Konsole direkt an einer Wärmequelle, eine Aufnahme, die dauerhaft Kraft weiterleitet, ein Bauteil, das steif bleiben und gleichzeitig Schläge aushalten muss: überall dort, wo PLA oder PETG unter Hitze oder Belastung nachlassen, bleibt PC stabil. In einer Lohnfertigung im Ruhrgebiet ist das die Aufnahme neben dem Spindelmotor, im Sondermaschinenbau der Funktionsprototyp, an dem tatsächlich gezogen wird.
Sobald es nur ums Aussehen geht oder die Last gering bleibt, ist PC übertrieben. Der schwierige Druck und der Preis stehen dann in keinem Verhältnis zum Gewinn, und PETG, ABS oder ASA erledigen die Aufgabe ruhiger. Unsicher, ob dein Bauteil PC braucht? Nenn Last und Temperatur, dann ordnen wir das ein.
PC ja oder nein?
Dafür gebaut
- Mechanik unter schwerer Last
- Umgebungen mit hohen Temperaturen
- Bauteile, die steif bleiben und Schläge nehmen
- Aufnahmen und Konsolen an einer Wärmequelle
Dafür ungeeignet
- Dekor und Sichtmodelle
- Leichte Belastung, dort genügt PETG oder PLA
- Große flache Geometrie ohne geschlossenen Bauraum
- Vorhaben, bei denen Preis und Einfachheit vorgehen
Polycarbonat nimmt Luftfeuchte auf, und zwar schnell. Sitzt Wasser im Filament, entstehen Dampfbläschen in der Bahn: das Bauteil wird trüb, porös und schwach, und der Verzug nimmt zu. Wir drucken PC deshalb nur mit vorher getrocknetem Material in einem warmen, geschlossenen Bauraum. Wer selbst druckt, prüft vorher, ob das eigene Gerät die nötigen Temperaturen überhaupt hält.
Woher der Aufwand kommt
Die Temperaturfestigkeit und die Druckschwierigkeit haben dieselbe Ursache. Ein hoher Glasübergang bedeutet, dass das Material erst weit oben richtig fließt und sich erst dort zuverlässig mit der Lage darunter verbindet. Daher eine Düse um 275 °C, ein heißes Bett und Luft im Bauraum, die warm bleibt. Der Spielraum bei den Temperatureinstellungen ist kleiner als bei PLA oder PETG: kühlt das Bauteil zu schnell aus, zieht es sich zusammen oder die Schichten trennen sich. Dazu kommt die Empfindlichkeit gegen Feuchte.
Auch die Schichtrichtung wirkt bei PC stärker als bei weicheren Werkstoffen: quer belastet, gibt selbst ein PC-Teil zuerst an den Lagengrenzen nach. Aus all dem folgt, dass Polycarbonat kein Alltagsfilament ist, sondern eines für klar umrissene Aufgaben. Wer diese Aufgaben hat, bekommt Werte, die kein anderes Material im Programm erreicht.
Einstellungen zum Anfangen
Ein brauchbarer Ausgangspunkt für die meisten PC-Filamente. Nicht jedes Gerät hält diese Temperaturen; für dein Bauteil stimmen wir die Werte nach.
Preis, Termin, Alternativen
Unter unseren FDM-Werkstoffen ist PC der teuerste. Das kommt nicht allein vom Kilopreis: das Filament muss getrocknet werden, der Bauraum warm bleiben, und bei verwinkelter Geometrie steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Durchgang nicht durchläuft. Wie sich die Werkstoffe preislich zueinander verhalten, zeigt Preise verschiedener Materialien; was dein Bauteil kostet, steht nach dem Hochladen im Drucktool.
Reicht vielleicht doch weniger? Dann sieh dir PETG, ABS oder ASA an: einfacher im Druck, günstiger, und für viele Aufgaben reichlich bemessen. Die Lieferzeit liegt in der Regel bei 7–10 Arbeitstagen, abhängig von Größe, Stückzahl und Nachbearbeitung, und wird bei der Bestellung bestätigt. Versendet wird nach Deutschland, Österreich, Belgien und in die Niederlande. Betriebe mit wiederkehrendem Bedarf finden unter Geschäftskunden, wie das bei uns abläuft.
Fragen zu Polycarbonat
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Die drei Werkstoffe, gegen die PC normalerweise abgewogen wird.
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