3D-Druck entwickelt sich rasant weiter – und damit auch die Materialien, mit denen wir arbeiten. Ein spannendes Beispiel ist PLA CF, ein Filament, das normales PLA mit Carbonfasern verstärkt. Klingt gut? Ist es auch! Es verbindet die einfache Verarbeitung von PLA mit einer deutlich höheren Stabilität und Steifigkeit.
Aber ist es wirklich die beste Wahl für dein nächstes Projekt? In diesem Guide schauen wir uns genau an, was PLA CF kann, wo seine Stärken liegen und wo es an seine Grenzen kommt. Außerdem vergleichen wir es mit anderen beliebten Filamenten wie PETG, ABS oder normalen PLA und klären, welche Druckeinstellungen du brauchst. Egal, ob du Prototypen entwickelst, funktionale Bauteile druckst oder einfach nur ein extrem sauberes Finish willst – hier erfährst du, ob PLA CF für dich die richtige Wahl ist.
In diesem Leitfaden werden wir darüber sprechen:
Fangen wir ganz von vorne an: Was bedeutet PLA CF Filament?
Was ist PLA CF Filament?
PLA CF (PLA-Carbonfaser-Filament) ist eine verstärkte Version von Standard-PLA, die mit Carbonfasern angereichert wurde, um die Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Im Gegensatz zu normalem PLA, das zwar leicht zu drucken, aber eher spröde ist, bietet PLA CF eine deutlich höhere Haltbarkeit und Steifigkeit. Die Carbonfasern sorgen nicht nur für mehr Strukturstabilität, sondern verleihen den Drucken auch eine hochwertige, matte Oberfläche.
Die wachsende Beliebtheit von PLA kohlefaser im 3D-Druck liegt an seinem idealen Verhältnis von Druckbarkeit und Stabilität. Während 3D-Druckmaterialien wie ABS oder PETG eine höhere Hitzebeständigkeit bieten, überzeugt PLA Carbonfaser durch einfache Verarbeitung und verbesserte mechanische Eigenschaften. Damit ist es eine ausgezeichnete Wahl für technische Bauteile, funktionale Prototypen und leichte, aber dennoch robuste Strukturen.
Wie wird PLA CF hergestellt?
PLA kohlefaser ist nicht einfach nur „verstärktes PLA“, sondern eine clevere Kombination aus zwei Materialien mit ganz eigenen Stärken. Die Basis bildet PLA, ein umweltfreundlicher Kunststoff, der aus Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. PLA ist einfach zu drucken, biologisch abbaubar und liefert saubere, präzise Druckergebnisse
Doch PLA allein ist nicht besonders widerstandsfähig – hier kommen die Carbonfasern ins Spiel. Feinst gemahlene Kohlefasern werden dem PLA beigemischt und gleichmäßig verteilt. Das Ergebnis: Ein Hochleistungs-3D-Druckfilament, das sich so einfach drucken lässt wie normales PLA, aber mechanisch deutlich robuster und belastbarer ist.
Die Vorteile dieser Mischung:
✅ Mehr Stabilität & Steifigkeit – Bauteile verbiegen sich weniger und halten höheren Belastungen stand.
✅ Bessere Schlagfestigkeit – Das Material bricht nicht so schnell, wenn es aufprallt oder Druck ausgesetzt wird.
✅ Weniger Warping – Verglichen mit Standard-PLA schrumpft und verzieht sich PLA CF beim Abkühlen deutlich weniger.
Diese Eigenschaften machen PLA CF besonders interessant für funktionale Bauteile, Drohnenteile, Gehäuse oder mechanisch beanspruchte Komponenten.
Nachhaltigkeit von PLA CF 3D-Filamenten
Für alle, die Wert auf Nachhaltigkeit legen, gibt es PLA-Carbonfaser-Filamente, die mit recycelten Industrie-Carbonfasern hergestellt werden. Dies reduziert den ökologischen Fußabdruck zusätzlich. Ein Beispiel dafür ist Nobufil PLAx CF Filament, das aus 10 % Carbonfasern und 90 % recyceltem Kunststoff besteht.
Da PLA biologisch abbaubar ist, wird die Nutzung von PLA CF mit recycelten Carbonfasern zu einer noch umweltfreundlicheren Option für den fortschrittlichen 3D-Druck. Besonders beeindruckend ist, dass die damit gedruckten Teile nicht nur nachhaltig, sondern auch optisch makellos sind.
Schau dir diese mit Nobufil PLAx Carbonfaser gedruckten Teile an:
Vor- und Nachteile beim Drucken mit PLA CF-Filamenten
PLA CF-Filament bietet viele Vorteile gegenüber Standard-PLA und anderen Materialien, bringt aber auch einige Einschränkungen mit sich. Hier sind die wichtigsten Vor- und Nachteile, um zu entscheiden, ob PLA Carbonfaser Filament die richtige Wahl für deine 3D-Druckanforderungen ist.
Vorteile von PLA CF Filament
✔ Erhöhte Festigkeit und Steifigkeit – Durch die Beimischung von Carbonfasern wird die Zugfestigkeit erheblich verbessert. Perfekt für funktionale Bauteile, mechanische Komponenten und tragende Strukturen, die eine hohe Stabilität erfordern.
✔ Leicht und trotzdem stabil – Trotz der hohen Steifigkeit bleibt PLA kohlefaser leicht, da Carbonfasern eine geringe Dichte haben. Besonders nützlich für Drohnenbauteile, RC-Teile und Automobilprototypen, bei denen Gewichtsreduzierung entscheidend ist.
✔ Verbesserte Hitzebeständigkeit – Im Vergleich zu normalem PLA bietet PLA CF eine bessere thermische Stabilität. Es hält höheren Temperaturen stand, ohne sich schnell zu verformen. Zwar erreicht es nicht die Hitzebeständigkeit von PETG oder ABS Filament, bleibt aber eine starke und dennoch einfach zu druckende Alternative.
✔ Optimierte Oberflächenqualität – Ein großer Vorteil von PLA-Carbonfaser-Filament ist das matte, glatte Finish, das Schichtlinien reduziert. Ideal für sichtbare Bauteile, Prototypen und professionelle Drucke, bei denen Ästhetik eine Rolle spielt.
✔ Einfacher zu drucken als andere Hochleistungsmaterialien – Anders als Materialien wie ABS oder Nylon neigt PLA CF kaum zu Warping und ist daher unkompliziert zu verarbeiten. Allerdings benötigt es eine gehärtete Stahldüse, da die Carbonfasern abrasiv sind.
Wie du siehst, bietet dieses 3D-Druckmaterial zahlreiche Vorteile, doch auch PLA CF hat einige Nachteile, die wir uns jetzt ansehen.
Nachteile von PLA CF Filament
Erfordert eine gehärtete Stahldüse – Da kohlenstofffaserverstärkte Filamente abrasiv sind, nutzt sich eine Standard-Messingdüse beim 3D-Druck mit PLA CF schnell ab. Eine Düse aus gehärtetem Stahl oder mit Rubinspitze ist notwendig, um die Druckqualität und die Langlebigkeit der Düse zu gewährleisten.
Höhere Kosten im Vergleich zu Standard-PLA – Durch die Carbonfasern und den aufwendigeren Herstellungsprozess sind PLA CF-Filamente teurer als normales PLA. Für professionelle und industrielle Anwendungen lohnt sich die Investition jedoch aufgrund der besseren Leistung.
Weniger flexibel als PETG oder Nylon – Obwohl PLA CF deutlich stabiler als normales PLA ist, bleibt es spröder als PETG oder Nylon. Dadurch ist es weniger geeignet für Bauteile, die hohe Flexibilität oder Schlagfestigkeit erfordern.
Begrenzte Hitzebeständigkeit im Vergleich zu ABS oder ASA – PLA CF bietet zwar bessere thermische Stabilität als Standard-PLA, kann aber nicht mit ABS oder ASA Filament mithalten, wenn es um Einsatz in Hochtemperaturumgebungen geht.
Anwendungen für PLA-Kohlefaserfilamente: Wozu ist PLA CF gut?
PLA CF 3D-Drucker-Filament ist ideal für den Druck von Teilen, die eine hohe Festigkeit, Langlebigkeit und ein professionelles Aussehen erfordern und gleichzeitig einfach in der Handhabung sind. Erwäge PLA Kohlefaserfilamente für:
Funktionsprototypen und mechanische Teile - für Zahnräder, Halterungen, Scharniere und Gehäuse, die im Vergleich zu Standard-PLA eine höhere Festigkeit erfordern.
Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und im Automobilbau - PLA carbon wird häufig für Drohnenrahmen, leichte Halterungen und Innenraumkomponenten von Fahrzeugen verwendet, bei denen ein geringeres Gewicht von Vorteil ist.
Ästhetische und professionelle Drucke - Die matte Oberfläche und die glatte Textur machen PLA CF zu einem idealen Material für Produktgehäuse, Kameraausrüstungen und Architekturmodelle.
RC- und Hobbyprojekte - Häufig verwendet für RC-Autoteile, Robotik und kundenspezifische Funktionswerkzeuge, bei denen Steifigkeit und Präzision erforderlich sind.
PLA CF bietet zwar eine hervorragende Steifigkeit und Festigkeit, ist aber nicht so flexibel wie PETG oder Nylon und hat nicht die hohe Temperaturbeständigkeit von ABS oder ASA. Wenn diese Faktoren für deine Anwendung entscheidend sind, könnte ein alternatives 3D-Druckfilament die bessere Wahl sein.
3D-Druck mit PLA CF - Bewährte Praktiken und Einstellungen
Der 3D-Druck mit PLA CF-Filament erfordert bestimmte Einstellungen und Überlegungen, um qualitativ hochwertige Drucke zu gewährleisten und gleichzeitig häufige Fallstricke zu vermeiden. Hier ist, was du wissen musst:
Empfohlene Düse
Verwende eine gehärtete Stahldüse oder eine Rubin-Düse – PLA mit Kohlefaser ist extrem abrasiv, und eine Standard-Messingdüse nutzt sich schnell ab.
Empfohlene Düsenöffnung: Mindestens 0,4 mm oder größer, um Verstopfungen durch Kohlefaserpartikel zu vermeiden.
Optimale Drucktemperaturen & Kühlungseinstellungen
Extrudertemperatur: 200-230°C, je nach Hersteller des PLA CF 3D-Filaments.
Druckbetttemperatur: 50-70°C, um die Haftung der ersten Schicht zu verbessern.
Lüftereinstellungen: Aus für die ersten Schichten, danach 50-100%, je nach Überhängen und Brückenanforderungen.
Die genauen Druckeinstellungen variieren je nach Marke – folge daher immer den Herstellerempfehlungen.
Beste Druckbetthaftungstechniken
Beheiztes Glasbett, PEI-Platte oder eine strukturierte Bauoberfläche verwenden, um eine optimale Haftung zu gewährleisten.
Falls Haftungsprobleme auftreten: Klebestift, Haarspray oder eine dünne Schicht Magigoo auftragen.
Erste Schicht langsamer drucken, um die Haftung zu verbessern und Warping zu vermeiden.
Wie du Verstopfungen & Verschleiß an deinem Drucker vermeidest
Direktantriebsextruder verwenden für bessere Filamentkontrolle (ein gut eingestelltes Bowden-System kann ebenfalls funktionieren).
Düse regelmäßig prüfen und bei Verschleiß austauschen.
Filament trocken lagern – Bewahre PLA CF in einem luftdichten Behälter mit Silicagel auf, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.
💡 Tipp: Erfahre mehr über die richtige Filamentlagerung in diesem Leitfaden.
Häufige Probleme beim 3D-Drucken mit PLA CF & ihre Lösungen
Auch erfahrene Nutzer können beim Drucken mit PLA CF auf Herausforderungen stoßen. Hier sind die häufigsten Probleme und wie du sie beheben kannst:
1. Düsenverschleiß & Verstopfungen
✅ Problem: Kohlefaserpartikel sind abrasiv und nutzen Standard-Messingdüsen schnell ab, was zu ungleichmäßiger Extrusion oder Verstopfungen führt.
🔧 Lösung: Immer eine gehärtete Stahl-, Wolfram- oder Rubindüse verwenden und regelmäßig mit der Cold-Pull-Methode oder speziellem Reinigungsfilament säubern.
2. Schichthaftungsprobleme
✅ Problem: Schlechte Verbindung zwischen den Schichten kann den 3D-Druck schwächen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen.
🔧 Lösung: Drucktemperatur erhöhen (innerhalb sicherer Grenzen) und Lüftergeschwindigkeit reduzieren, um die Haftung zwischen den Schichten zu verbessern.
3. Warping & schlechte Betthaftung
✅ Problem: PLA CF kann leicht warpen, besonders bei größeren Drucken.
🔧 Lösung: Stelle sicher, dass das Bett richtig nivelliert ist und verwende ein beheiztes Bett (50-70°C) mit einer Klebelösung wie PEI-Folien, Klebestift oder blauem Malerband.
4. Über- oder Unterextrusion
✅ Problem: Kohlefasern können den Filamentfluss beeinflussen und die Oberflächenqualität verschlechtern.
🔧 Lösung: Fülle den Extruder aus, vergewissere dich, dass dein Filament trocken ist, und verwende eine etwas höhere Rückzugseinstellung als für normales PLA.
Vergleich von PLA CF mit anderen 3D-Druckmaterialien
Jetzt, da du PLA CF besser kennst, werfen wir einen Blick darauf, wie es sich im Vergleich zu anderen beliebten 3D-Druckmaterialien schlägt.
PLA CF vs. Standard-PLA – Was sind die Unterschiede?
Welches 3D-Druckmaterial wählen: PLA oder PLA Carbonfaser?
Vergleich der mechanischen Festigkeit
PLA CF ist durch die Zugabe von Kohlefasern deutlich stärker und steifer als normales PLA. Dadurch eignet es sich besser für funktionale Bauteile und tragende Anwendungen. Standard-PLA hingegen ist besser für dekorative Drucke und nicht-strukturelle Komponenten geeignet.
Druckbarkeit & Düsenanforderungen
PLA CF benötigt eine gehärtete Stahldüse, da Kohlefasern stark abrasiv sind.
Standard PLA Filament kann mit einer normalen Messingdüse gedruckt werden und ist insgesamt etwas einfacher zu verarbeiten, da keine speziellen Düsen erforderlich sind.
Wann sollte man PLA oder PLA CF wählen?
✅ PLA: Für einfache Drucke, Prototypen und ästhetische Bauteile, bei denen mechanische Eigenschaften keine Rolle spielen.
✅ PLA CF: Für stabilere, langlebigere Komponenten, die Steifigkeit und eine bessere Schlagfestigkeit benötigen.
PLA CF vs. PETG – Ist PLA CF stärker als PETG?
PETG-Filamente sind nach PLA die zweitbeliebteste Wahl bei 3D-Materialien. Aber ist PLA mit Kohlenstofffasern verstärkt stärker als PETG? Wann sollte man PETG und wann PLA carbon verwenden? Die Antworten findest du hier:
Vergleich von Festigkeit & Haltbarkeit
PLA CF ist steifer und fester, während PETG stoßfester und flexibler ist. Wenn ein Druck ein gewisses Maß an Flexibilität erfordert, könnte PETG die bessere Wahl sein
Hitzebeständigkeit & Flexibilität
PETG ist temperaturbeständiger als PLA CF und eignet sich daher besser für Anwendungen, die eine höhere Wärmebeständigkeit erfordern.
Druckbarkeit & Haftung
PETG-Filamente haben in der Regel eine bessere Lagenhaftung, so dass die Gefahr eines Bruchs unter Belastung geringer ist.
PLA CF bietet eine matte Oberfläche und minimale Verformung, was das Drucken erleichtert.
PLA CF vs. PETG CF – Welches solltest du verwenden?
Obwohl beide 3D-Materialien mit Kohlenstofffasern verstärkt sind, unterscheiden sie sich natürlich in einigen Punkten. Du musst die folgenden Dinge wissen, wenn du zwischen diesen 3D-Filamenten wählst:
Vergleich von Festigkeit & Haltbarkeit
PLA CF ist steifer und formstabiler, während PETG CF eine höhere Schlagzähigkeit und bessere Flexibilität bietet.
PETG CF ist ideal für Anwendungen, die Stöße absorbieren müssen, während PLA CF für Strukturteile geeignet ist, die Steifigkeit erfordern.
Hitzebeständigkeit & Flexibilität
Druckbarkeit & Haftung
PETG CF bietet eine bessere Schichthaftung, wodurch das Risiko von Delamination reduziert wird.
PLA CF hat minimalen Verzug und eine hohe Maßhaltigkeit, was es ideal für präzise Drucke macht.
📌 Tipp: Erfahre mehr über PETG mit Kohlefaser in diesem Guide zum 3D-Druck mit PETG CF.
PLA CF vs. ABS – Festigkeit, Haltbarkeit & Druckbarkeit
ABS ist ein weiteres beliebtes 3D-Druckmaterial. Wie unterscheidet es sich von PLA Carbonfaser?
Hitzebeständigkeit von ABS vs. einfache Druckbarkeit von PLA CF
ABS hält höhere Temperaturen aus und ist widerstandsfähiger gegenüber äußeren Einflüssen.
PLA CF ist deutlich einfacher zu drucken, da kein geschlossener Bauraum erforderlich ist.
Eine Ausnahme bildet Nobufil ABSx Filament, ein modifiziertes ABS, das auch ohne Enclosure hervorragende Druckergebnisse liefert.
Warping & Betthaftung
ABS neigt dazu, sich stark zu verformen, und erfordert ein beheiztes Bett und eine Einhausung. PLA CF verzieht sich viel weniger und lässt sich daher leichter erfolgreich drucken.
Wann sollte man ABS oder PLA CF verwenden?
Verwende ABS für Anwendungen mit hoher Hitzeentwicklung und für stoßfeste Teile.
Verwende PLA CF für hochfeste, einfach zu druckende Komponenten mit einem professionellen Finish.
📌 Tipp: Mehr über den 3D-Druck mit ABS erfährst du in diesem Guide.
Recyceltes PLA CF: Was ist PLAx CF?
Nobufil ist ein österreichischer Filamenthersteller, der Industrieabfälle recycelt und 3D-Drucker-Filamente in Eigenregie herstellt. Es ist erwähnenswert, dass alle ihre Filamente nachhaltig sind. Manchmal fällt es schwer, daran zu glauben, vor allem wenn man sich den Druckprozess und das Ergebnis ansieht. Vor kurzem hat das Unternehmen sein Angebot an nachhaltigen 3D-Materialien um ein neues Material erweitert - recycelte PLAx-Kohlefaser.
Nobufil PLAx CF ist ein modifiziertes PLA aus recycelten Industrieabfällen aus Europa, das mit 10% Kohlenstofffasern verstärkt ist. Dank seiner Schlagzähigkeitsmodifikation bietet Nobufil PLAx CF eine erhöhte Reiß- und Bruchfestigkeit ähnlich wie ABS, wobei die typischen Druckeigenschaften von PLA erhalten bleiben.
Was die Anwendungen für dieses 3D-Druckmaterial angeht, so kann PLAx-Kohlefaserfilament für dekorative oder technische Teile wie Funktionsprototypen, Gehäuse oder andere Teile mit hohen Anforderungen an die Schlagfestigkeit verwendet werden. Außerdem könnt ihr es für den Druck von Funktionsprototypen verwenden, die eine bessere Haltbarkeit als normales PLA benötigen, aber dennoch einfach zu drucken sind.
Nobufil PLAx CF Filament Highlights:
Erhöhte Schlagzähigkeit im Vergleich zu normalem PLA
Sehr gute Schichthaftung
Einfacher Druck ohne Einhausung
Höhere Steifigkeit durch die Zugabe von Kohlefasern
Optisch ansprechende Oberfläche und hohe Detailtreue
Nahezu geruchsneutral im Druck
Geringer Verzug
Druckeinstellungen für Nobufil PLAx Carbon Fiber:
Hier sind die vom Hersteller empfohlenen Druckeinstellungen für das Gerät:
- Print temperature: 225°C ± 10
- Bed temp: 65°C ± 10
- Printing surface: textured PEI sheet
- Fan speed: 20-60%
- Gehärtete Düse erforderlich
Nobufil Carbonfaser-PLA-Filament ist eine großartige, nachhaltige Option für herkömmliche PLA-CF-Filamente, die ihre besten technischen Eigenschaften beibehält und eine superleichte Druckbarkeit bietet.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PLA-Kohlefaser ein hervorragendes 3D-Material für alle ist, die ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Druckbarkeit und Ästhetik suchen. Es ist deutlich stärker als normales PLA 3D-Druckfilament. Auch wenn eine gehärtete Stahldüse und sorgfältige Druckbedingungen erforderlich sind, überwiegen die Vorteile der PLA CF bei weitem ihre kleinen Einschränkungen.
Für Hersteller, Ingenieure und Fachleute ist PLA carbonfaser einfach zu drucken und dennoch eine äußerst haltbare Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen. Zum Beispiel für starke Strukturteile, Präzisionsmodelle oder hochwertige ästhetische Stücke.
Wir hoffen, dass dieser Leitfaden hilfreich war!
FAQ: Häufig gestellte Fragen
Was ist PLA CF?
PLA CF (PLA Carbon Fiber Filament) ist eine verstärkte Version von Standard-PLA, die mit Kohlenstofffasern versetzt ist, um die Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Es behält die einfache Druckbarkeit von PLA bei, bietet aber deutlich bessere mechanische Eigenschaften.
Welche Vorteile bietet die Verwendung von PLA CF-Filament?
PLA-Carbonfaser-Filament bietet erhöhte Festigkeit, Steifigkeit und eine matte Oberfläche und ist damit ideal für Funktionsprototypen und Strukturbauteile.
Ist PLA-Kohlefaser für den Außeneinsatz geeignet?
PLA-CF-Material ist stärker als herkömmliches PLA, aber ähnlich anfällig für Hitze und UV-Strahlung, weshalb es für längere Außenanwendungen weniger geeignet ist.
Verbessert die Kohlefaserverstärkung die Wärmebeständigkeit von PLA?
Kohlefaserverstärkung erhöht in erster Linie die Festigkeit und Steifigkeit, verbessert aber nicht wesentlich die Hitzebeständigkeit.
Welche Druckeinstellungen werden für PLA-CF-Filament empfohlen?
Es ist ratsam, eine Düse aus gehärtetem Stahl (0,6 mm oder größer) zu verwenden, die Druckgeschwindigkeit an die Eigenschaften des 3D-Filaments anzupassen und für eine gute Bettanhaftung zu sorgen, um optimale Ergebnisse mit PLA-CF zu erzielen.
Was sind die häufigsten Anwendungen von PLA-Kohlefaserfilament?
PLA CF wird aufgrund seiner verbesserten mechanischen Eigenschaften häufig für die Herstellung von Funktionsprototypen, Drohnenteilen, Automobilkomponenten und Werkzeugvorrichtungen verwendet.
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