PPS CF (Polyphenylensulfid mit Kohlenstofffasern) ist eines der neueren Filamente auf dem FDM-3D-Druckermarkt. Dieses Material wird oft als Ersatz für Aluminium oder PEEK bezeichnet. Dies ist zwar in gewisser Hinsicht richtig, bedarf aber einer Klarstellung. Wir bieten PPS CF von Ultimaker (2,85 mm) und FormFutura (1,75 mm) an.
Anpassung von PPS für den 3D-Druck
Obwohl PPS bereits seit den 1970er Jahren existiert und ein bekanntes Material im Spritzguss und in der maschinellen Bearbeitung ist, ist eine Kohlefaserversion für FDM-Drucker erst seit etwa fünf Jahren verfügbar. PPS ist ein relativ flüssiges Material. Die Zugabe von Kohlefasern erleichtert den 3D-Druck bei niedrigeren Temperaturen und verhindert Verformungen.
Reines PPS wird in der Elektronik häufig als Isolator oder als Komponente in elektronischen Materialien verwendet. Da die 3D-gedruckte Version elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern enthält, geht diese Eigenschaft in der Filamentform verloren.
Hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit
Geblieben ist die hohe chemische Beständigkeit des Materials. PPS löst sich unter 200 °C nicht in Chemikalien auf. Damit ist es ein Werkstoff, der sich auch für Anwendungen wie Motorkomponenten sehr gut eignet.
PPS kann bis zu etwa 240 °C verwendet werden, bevor seine mechanischen Eigenschaften nachlassen. Dies ist nur geringfügig niedriger als die 260 °C, denen PEEK standhält.
Der große Vorteil von PPS CF für den 3D-Druck
Der Hauptvorteil von PPS im 3D-Druck liegt in der relativ niedrigen Drucktemperatur von etwa 320 °C und der Bauplattentemperatur unter 80 °C. Dies bedeutet, dass PPS im Gegensatz zu PEEK auf günstigeren „Prosumer“-Druckern gedruckt werden kann, die mehrere tausend Euro kosten, anstatt auf Druckern, die zehnmal so teuer sind. Der Anschaffungspreis von PPS CF beträgt zudem nur 30–40 Prozent des Preises von PEEK.
Der Aluminium-Vergleich
Einer der Gründe, warum PPS als potenzieller Ersatz für CF-Aluminium gilt, ist seine Zugfestigkeit, die mit 90 MPa von reinem Aluminium vergleichbar ist. Das in der Industrie verwendete Aluminium ist jedoch eine Legierung und kann, wie Gold, nicht in reiner Form verwendet werden. Daher ist die Zugfestigkeit gängiger Aluminiumlegierungen bis zu zehnmal höher als die von reinem Aluminium.
Die hohe Dichte von PPS (1,35 g/cm3) in Kombination mit der Dichte von Kohlefaser (1,8 g/cm3) und seiner Steifigkeit (11 GPa im Fall von FormFutura Luvocon PPS CF) verleiht dem Material beim Aufprall einen charakteristischen hohen Ton, der fast mit Metall vergleichbar ist.
PPS CF ist ein sprödes Material
Da es sich bei PPS CF um einen Kohlefaserverbundstoff handelt, ist dieses Material spröde, was bei PEEK von Natur aus nicht der Fall ist. PEEK kann etwa siebenmal so viel Energie absorbieren wie PPS CF. Dies spiegelt sich auch in der Flexibilität des Materials wider, die bei PEEK höher ist.
Brandschutznormen
Die meisten PPS CF-Varianten sind selbstverständlich für die Normen UL 94 V0 und EN45545 geeignet; die von uns gelieferten PPS CF-Werkstoffe erfüllen eine oder beide Normen.
