Im Rahmen unserer Tests der 3D-Drucker von Creality haben wir bereits einige Erfahrungen mit dem Filament von Creality sammeln können. Daher wollen wir nachfolgend die verschiedene Filamente vorstellen und unsere Erfahrungen zusammenfassen.
Vielen Dank an Creality für die Bereitstellung eines Großteils der Filamente
Das Grundmaterial üblicher Filamente:
Nachdem zu Beginn vor allem ABS und PLA üblich waren, haben sich im FDM-3D-Druck über die Zeit diverse Filament-Sorten etabliert. Mittlerweile greift man so auch häufig zu PET-G und ASA, sowie zu TPU für flexible Bauteile.
PLA:
Die Abkürzung PLA steht für Polyactide, ein synthetisches thermoplastisches Polymer, das zu den Polyestern zählt. Aufgebaut ist es aus chemisch gebundenen Milchsäuremolekülen. Somit kann man PLA aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen. Die Eigenschaften von PLA variieren abhängig von der Molekülmasse, vom Kristallinitätsgrad und dem Anteil von Copolymeren. Daher lassen sich die Glasübergangstemperatur, die Schmelztemperatur, die Zugfestigkeit, das E-Modul und auch die Bruchdehnung je nach Anwendungszweck anpassen. Grundlegend verhält sich PLA immer wasserabweisend, sodass die Wasseraufnahme gesenkt wird. Auch Faserverstärkungen von PLA sind möglich.
ABS:
Die Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, abgekürzt ABS, sind thermoplastische Terpolymere. Die über ein breites technisches Anwendungsspektrum verfügen. Auch bei ABS können die Eigenschaften auf den Verwendungszweck angepasst werden. So kann das Mengenverhältnis von Butadien, Acrylnitril und Styrol zueinander variiert werden. Auch sogenannte Blends mit anderen Bestandteilen sind möglich.
PETG:
PETG ist ein Copolymer, ein mit Glycol modifiziertes PET, was sich somit besonders gut für Spritzguss und FDM-3D-Druck eignet. PET wiederum steht für Polyethylenterephthalat, ebenfalls ein thermoplastisches Polymer aus der Gruppe der Polyester. PETG bietet viele interessante Eigenschaften, so kann zum Beispiel über die Zugabe von Pigmenten eine UV-Stabilität erreicht werden.
ASA:
Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymere, kurz ASA, sind schlagzähe thermoplastische Terpolymere. ASA ist ABS in vielen Eigenschaften ähnlich, ist jedoch deutlich witterungsbeständiger.
TPU:
Das Kürzel TPU steht für thermoplastische Polyurethane (PU). Grundlegend kennt man Polyurethane vor allem als schäumbare Materialien, wie zum Beispiel Montageschaum. Eine andere Anwendung ist als gegossener Elastomer möglich, wie beispielsweise bei Rollen.
Übliche Filamente im allgemeinen Vergleich:
Im oberen Abschnitt war schon zu erkennen, dass durch die verschiedenen Materialeigenschaften, auch die diversen Filamentsorten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen werden. Nachfolgend daher zunächst ein grober Vergleich:
| Eigenschaften | PLA | ABS | PET-G | ASA | TPU |
|---|---|---|---|---|---|
| Drucktemperatur [°C] | 180-220 | 210-250 | 220-250 | 230-260 | 200-230 |
| Druckbetttemperatur [°C] | 20-60 | 80-110 | 60-80 | 80-100 | 20-60 |
| Schichthaftung | Gut | Gut | Gut | Gut | Gut |
| Verzug | Gering | Hoch | Gering | Gering | Gering |
| Härte | Niedrig | Hoch | Hoch | Hoch | Mittel |
| Zähigkeit | Mittel | Mittel | Hoch | Hoch | Hoch |
| Elastizität | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
| Biokompatibilität | Ja | Nein | Ja | Nein | Nein |
| Umweltfreundlichkeit | Hoch | Niedrig | Mittel | Mittel | Mittel |
Über Creality:
Seit der Gründung im Jahr 2014 hat sich Shenzhen Creality 3D Technology Co. Ltd. zu einem der weltweit führenden Herstellern von 3D-Druckern entwickelt. Die zentrale Business-Strategie von Creality trägt den Namen „One Core with Two Wings“. Somit bilden die 3D-Drucker den Kern und werden auf der einen Seite von einem Ecosystem aus 3D-Scannern, Laser-Gravierern, Filament und weiterem Zubehör sowie auf der anderen Seite von der Creality Cloud, als zentrale 3D-Druck-Plattform, unterstützt. Die einzelnen Druckerserien Ender, HALOT und Shermoon werden dabei selbst als erfolgreiche Marken geführt. Über die eigene In-House-Entwicklung hält Creality zudem mittlerweile über 560 verschiedene Patente. Verfügbar sind die Drucker von Creality mittlerweile in 100 Ländern und Regionen. Zudem ist Creality auch in den sozialen Medien sehr aktiv, neben dem Hauptunternehmensprofil gibt es separate Profile und Gruppen für die einzelnen Unternehmenssparten und -marken.
Die Filament-Sorten von Creality:
Die Produktpalette von Creality umfasst diverse Filament-Sorten, von denen wir einen großen Teil getestet haben. Diese werden wir nachfolgend zunächst allgemein vorstellen und auch Ergebnisse von Testdrucken zeigen, die wir mit einem Creality K1C erstellt haben. Weitere Drucke mit verschiedenen Filamenten finden sich in weiteren Reviews: Creality Ender-3 V3 KE, Creality CR-10 SE und Creality K1 Max.
Ender-PLA:
Hierbei handelt es sich um eine PLA-Sorte von Creality, die sich insbesondere an Einsteiger richtet und auch die preiswerteste Variante darstellt. Ender-PLA wählt man aus, wenn man ein besonders wirtschaftliches Material benötigt und nicht die höchsten Anforderungen an die Druckgeschwindigkeit und die Oberflächengüte gegeben sind. Mittlerweile gibt es das Ender-PLA nur noch in wenigen Farbtönen.
| Dichte | 1,25 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 33 MPa |
| Biegefestigkeit | 75 MPa |
| Carpy Schlagzähigkeit | 7,3 J/m² |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | 25 – 60 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 40 – 80 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Das Ender-PLA konnten wir in unseren Tests zuverlässig verarbeiten. Getestet haben wir es in der Farbe Silber. Die Oberflächengüte reicht nicht ganz an die Drucke mit Hyper Series PLA heran. Es ist jedoch ein gutes Basismaterial.
CR-PLA:
Das CR-PLA richtet sich schon durchaus an Druckvorhaben mit höheren Anforderungen. Denn es bietet eine höhere Festigkeit, als viele andere PLA-Sorten. Erhältlich ist es aktuell in den Farben Weiß, Schwarz, Grau, Silber, Rot, Gelb, Blau, Grün und Rainbow.
| Dichte | 1,29 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 60 MPa |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | aus – 50 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 30 – 60 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
CR-PLA ließ sich im Großen und Ganzen gut verarbeiten, zeigte mit dem Standard-Druckprofil jedoch etwas Stringing und die Überhänge des Testobjektes wurden nicht ganz so sauber gedruckt. Dieses Problem lässt sich aber mit etwas Temperaturanpassungen reduzieren. Hier haben wir das Filament in der Rainbow-Variante getestet. Dabei wechseln sich im Filamentstrang verschiedenfarbige Abschnitte ab. Je nach Größe des Druckobjektes erhält man so Farbverläufe.
CR-PLA Silk:
Bei CR-PLA Silk handelt es sich um eine spezielle Variante des CR-PLAs mit einer seidig glänzenden Oberfläche. Dieses Material richtet sich an Anwendungen mit besonderen Anforderungen an die Optik der Oberflächen. Aktuell ist es in den Farben Rainbow, rötlich Braun, Blau, Lila, Silber, Gold und Weiß erhältlich.
| Dichte | 1,29 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 35 MPa |
| Biegefestigkeit | 67 MPa |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | aus – 60 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 40 – 100 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Auch CR-PLA Silk konnten wir problemlos verarbeiten. Wir haben es ebenfalls in der Rainbow-Variante erprobt. Der seidige Glanz des CR-Silk verleiht den Drucken dabei eine ganz besonders edle Optik und je nach gewählter Farbe wirken Objekte so, als wären sie aus Metall gefertigt. Insgesamt zeigt sich hier ein sehr sauberes Druckbild ohne Stringing mit sauberen Oberflächen und Überhängen. Das Druckprofil passt deutlich besser, als das des normalen CR-PLAs.
CR-PLA Matte:
Eine weitere besondere Variante ist das CR-PLA Matte. Dieses erreicht im Druck eine matte Oberfläche und richtet sich somit auch an Anwendungen mit besonderen Anforderungen an die Optik der Druckoberfläche. Es ist aktuell in den Farben Weiß, Schwarz, Grau, Blau, Rot und Grün erhältlich.
| Dichte | 1,29 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 31 MPa |
| Biegefestigkeit | 69 MPa |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | aus – 60 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 40 – 100 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Mit dem CR-PLA Matte konnten wir ebenfalls direkt gute Ergebnisse erzielen. Getestet haben wir es in der Farbe Grün. Die Druckoberflächen sind sehr gleichmäßig und vollständig matt. Auch die Überhänge sind sehr sauber ausgeführt und die Drucke sind frei von Stringing.
Hyper Series PLA:
Hyper Series PLA ist das ideale Material, wenn man eine hohe Druckgeschwindigkeit und hohe Druckqualität erreichen möchte. Damit richtet es sich vor allem an die Anwendungen mit den schnellen Druckern der aktuellen Generation. Darüber hinaus bietet Hyper Series PLA noch eine erhöhte Festigkeit im Vergleich zu normalen PLA-Sorten. Aktuell ist es in den Farben Schwarz, Weiß, Grau, Braun, Rot, Hautfarbe, Orange, Blau, Grün und Gelb erhältlich.
| Dichte | 1,29 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 52,991 MPa |
| Biegefestigkeit | 92,381 MPa |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | 25 – 60 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 30 – 600 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Im Laufe der letzten Monate haben wir über die verschiedenen Reviews sehr gute Erfahrungen mit dem Hyper Series PLA gesammelt. Es lässt sich zuverlässig verarbeiten und wir hatten auch bei mehreren verbrauchten Spulen keine Probleme mit Verstopfungen. Die Drucke sind maßhaltig und weisen eine saubere und gleichmäßige Oberfläche auf. Stringing ist mit den bereitgestellten Druckprofilen ebenfalls kein Problem.
Creality & BASF Ultra PLA:
Das Creality & BASF Ultra PLA wurde in einer Kooperation von Creality und BASF Forward AM, einem weltweit führenden Chemie-Unternehmen, entwickelt. Es ist insbesondere für die Hochgeschwindigkeitsdrucker der aktuellen Generation entwickelt und kann mit einem maximalen Fluss von bis zu 30 mm³/s verarbeitet werden. Es bietet eine verbesserte Festigkeit und Haltbarkeit und die gedruckten Objekte besitzen eine glatte, feine Oberfläche mit sichtbaren Details. Aktuell ist es in den Farben Weiß, Schwarz, Grau, Blau und Rot erhältlich.
| Dichte | 1,25 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 45,9 MPa |
| Biegefestigkeit | 71,4 MPa |
| Drucktemperatur | 200 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | 25 – 60 °C |
| Druckgeschwindigkeit | < 600 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Das Creality & BASF Ultra PLA verhält sich im Druck ähnlich wie das Hyper Series PLA. Die Drucke sind ebenfalls sauber ausgeführt und besitzen gleichmäßige Oberflächen. Darüber hinaus sind sie frei von Stringing, auch bei Drucken mit hohem Retract-Anteil. Bei der Frage, ob man besser zum Creality & BASF Ultra PLA oder dem Hyper Series PLA greifen sollte, können wir keine eindeutige Aussage treffen. Hier muss man gegebenenfalls nach Verfügbarkeit der Farben und persönlichen Erfahrungen entscheiden. Ein Kriterium wäre hier natürlich auch die unterschiedlichen Festigkeiten der beiden PLA-Sorten.
Hyper PLA-CF:
Im Vergleich zum normalen PLA wurde Hyper PLA-CF durch eine Beimischung von Carbonfasern optimiert. So erreicht es eine etwa 30 % höhere Biegefestigkeit, Biegemodul und Schlagzähigkeit. In der Verarbeitung ist es ähnlich einfach, wie PLA-Filament. Für ideale Druckergebnisse sollte es vor dem Druck getrocknet werden, sofern es nicht entsprechend trocken gelagert wurde. Erhältlich ist es in der Farbe Schwarz.
| Biegefestigkeit | 103 MPa |
| Drucktemperatur | 190 – 230 °C |
| Heizbetttemperatur | 45 °C |
| Druckgeschwindigkeit | 50 – 300 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Hyper PLA-CF bietet einen ganz eigenen Oberflächenlook, bei dem man direkt die Carbonbeimischung erkennen kann. Auch die Haptik unterscheidet sich von sonstigen PLA-Sorten. Die höhere Festigkeit ist bei dünnwandigen Objekten direkt spürbar. Für den Druck von CF-verstärkten Filamenten benötigt man eine Düse aus gehärtetem Stahl, da das Material abrasiv ist. Meistens wird auch eine 0,6 mm große Düse empfohlen. Beim Hyper PLA-CF ist das nicht erforderlich. Hier konnten wir problemlos mit der 0,4 mm Düse des K1C arbeiten. Durch die Beimischung von Carbonfasern besitzen die Drucke ein leicht höheres Gewicht.
CR-PETG:
Ein für viele Anwendungen sehr interessantes Material ist CR-PETG. Es vereint die leichte Druckbarkeit von PLA mit der höheren Festigkeit und Beständigkeit von ABS. Vor dem Druck sollte das Filament, sofern es nicht entsprechend trocken gelagert wurde, getrocknet werden. Aktuell ist es in den Farben Transparent, Schwarz, Weiß und Rot erhältlich.
| Zugfestigkeit | 49 MPa |
| Drucktemperatur | 230 – 250 °C |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,03 mm |
Das CR-PETG besitzt insbesondere in der Farbe Blau Tranzsluzent eine besonders ansprechende Optik. Die Druckqualität ist auch hier sehr gut und nahezu frei von Stringing und das, obwohl grade PETG hierfür sehr anfällig ist. Man sollte jedoch stets beachten, es wirklich trocken zu lagern und, wenn nötig, in einem Filament-Trockner behandeln. Hier kann man zum Beispiel auf den Creality Space Pi oder den SUNLU S2 bzw. S4 zurückgreifen.
Hyper ABS:
Mit einer doppelt so hohen Schlagzähigkeit im Vergleich zu PLA bietet Hyper ABS eine deutlich höhere Festigkeit und auch die für ABS typische bessere Temperaturbeständigkeit. Durch einen geringeren Restmonomeranteil ist es zudem in der Verarbeitung sicherer und umweltfreundlicher, als andere ABS-Filamente. Darüber hinaus kann man es schneller verarbeiten und Druckspannungen, sowie die ABS typische Schrumpfung fallen geringer aus. Zu Hyper ABS greift man besonders bei Funktionsbauteilen. Vor dem Druck sollte das Filament, sofern es nicht entsprechend trocken gelagert wurde, getrocknet werden. Aufgrund der Emissionen und der Verzugsempfindlichkeit, sollte man einen Drucker mit geschlossenem Bauraum verwenden. Aktuell ist es in den Farben Schwarz, Weiß und Grau erhältlich.
| Schlagzähigkeit | 19 kJ/m² |
| Zugfestigkeit | 30,4 MPa |
| Biegefestigkeit | 48,1 MPa |
| Drucktemperatur | 230 – 270 °C |
| Heizbetttemperatur | 75 – 95 °C |
| Druckgeschwindigkeit | < 350 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm ± 0,05 mm |
Beim Hyper-ABS können wir bestätigen, dass es hier tatsächlich zu geringeren Geruchsemissionen kommt. Nutzt man einen Drucker mit Aktivkohlefilter, riecht man gar nichts im Raum. Die Layerübergänge wurden alle sauber ausgeführt und wir konnten auch kein Problem mit Verzug des Druckobjektes feststellen. Überhänge sind auch nahezu frei von Fehlern.
HP ASA:
Wenn Druckobjekte noch höhere Anforderungen erfüllen müssen, ist HP ASA ein interessantes Material. Es bietet eine noch höhere Temperaturbeständigkeit und deutlich höhere UV-Beständigkeit, so sind langlebige und stoßfeste 3D-Drucke möglich. Insbesondere für Anwendungen im Außenbereich ist HP ASA sehr interessant. Aufgrund der Emissionen und der Verzugsempfindlichkeit, sollte man einen Drucker mit geschlossenem Bauraum verwenden. Aktuell ist es in der Farbe Schwarz erhältlich.
| Druckgeschwindigkeit | < 200 mm/s |
| Durchmesser | 1,75 mm |
Beim HP ASA hat uns neben der einfachen Verarbeitbarkeit und dem sehr sauberen Druckergebnis besonders die leicht matte, fast schon in Richtung Anthrazit gehende Oberflächenoptik gefallen. Die Oberflächen sind sehr sauber ausgeführt und Stringing ist ebenfalls kein Problem. Auch die Überhänge weisen so gut wie keine Fehler auf.
Zusammenfassung:
Ziel dieses Artikels war es einen Überblick über das Filament von Creality zu geben, aber kein vollständiger Test einzelner Filamente, daher fehlen hier Vergleiche zu Filamenten anderer Marken. Gerade für Einsteiger ist es jedoch auf interessant zunächst innerhalb einer Marke zu bleiben, da man so oft weniger Probleme mit den Druckprofilen hat. Für alle Drucke in diesem Vergleich haben wir auf die vorkonfigurierten Profile des Creality Slicers zurückgegriffen und konnten so direkt wirklich gute Ergebnisse erzielen. Klar, ein bisschen Feintuning geht immer noch, doch gerade Einsteiger, aber auch ein gewisser Teil der Anwender, möchte nicht erst Druckprofile optimieren müssen und lieber direkt durchstarten können. Die ist bei der Verwendung der Creality-Materialen mit einem Creality-3D-Drucker definitiv gut möglich.
Möchte man ein PLA mit normalen Charakteristiken nutzen, sind das Creality & BASF Ultra PLA und das Hyper Series PLA unsere Favoriten. CR-PLA Silk und Matte haben uns für Anwendungen mit besonderen Optik-Anforderungen ebenfalls sehr gut gefallen. Möchte man Objekte herstellen, die beispielsweise besonders resistent und stabil sind, würden wir CR-PETG und HP ASA bevorzugen. Bei der Entscheidung zwischen Hyper ABS und HP ASA spielt allerdings auch die Verfügbarkeit von Farben eine große Rolle. Das neue Hyper PLA-CF ist ebenfalls ein sehr interessantes Material. Besonders dann, wenn man Objekte herstellen möchte, die besonders fest und nicht witterungsbeständig sein müssen und eine ganz besondere Optik besitzen sollen.
Ein großer Teil der Filamente wurde Game2Gether von Creality für den Test zur Verfügung gestellt. Eine Einflussnahme des Herstellers oder Händlers auf den Testbericht hat nicht stattgefunden.
Quelle: Produktseiten bei Creality, Wikipedia
