Können faserverstärkte Materialien verarbeitet werden?

Der Extruder ist grundsätzlich nicht für die Verarbeitung von vor gemischten faserverstärkten Materialien oder pulvrigen Zusätzen konzipiert. Ich kann es daher nicht garantieren ob die Verarbeitung von fasergefüllten Materialien funktioniert, auch wenn es Kundenberichte gibt, die damit erfolgreich waren. Aber der Extruder ist eine gute plattform, um damit zu experimentieren ,da man schnell und einfach Modifikationen für den Einsatzzweck vornehmen kann. Dabei sind diese Dinge wichtig zu wissent:

  1. Die Düse wird auf jeden Fall verschleißen aber nicht so schnell wie bei einem 3D Drucker. Da unsere Extruder aber mit einer Standard (V6 design) 3D Drucker Düse ausgestattet sind, kann diese schnell und einfach durch eine Stahldüse ersetzt werden (diese muss dann aber selbst aufgebohrt werden). Stahldüsen haben wir auch in unserem Onlineshop.
  2. Die Extruderschnecke ist aus Edelstahl gefertigt und nicht gehärtet, aber Oberflächenverdichtet. Tests mit holzfasergefülltem PLA zeigen nach 2 Jahren dauergebrauch keinen Verschleiß.
  3. Das Extruder-Rohr ist aus Stahl gefertigt. Hier ist es wichtig, dass die Innenfläche des Rohres eine gewisse Rauheit hat. Fasern oder Partikel in der Kunststoffschmelze kann die Innenfläche des Rohres eventuell glatt schleifen. Das könnte sich mit der Zeit negativ auf die Förderleistung in der Einzugszone auswirken. Es gibt dazu aber noch keine Berichte.
  4. Materialien wie PC und PA mit Glasfaser oder Kohlefaser kann der Extruder zwar oft extrudieren aber die Kalibrierung und Aufwicklung funktioniert damit ggf. nicht ohne Modifikation. Einfach weil diese Materialien sehr schnell nach verlassen der Düse erstarren. Damit funktioniert meine Kalibrierung über die Schwerkraft (Bogenbildung) ggf. nicht. Einzelberichte über eine erfolgreiche Extrusion liegen vor aber ich kann es nicht garantieren.
  5. Die Mischwirkung eines solch kleinen Extruders ist naturgemäß begrenzt. Aber auch in der Industrie wird das einmischen von Fasern in das Filament nicht in einem Schritt getan. Erst werden die Fasern in den Kunststoff gemischt (Zweischneckenextruder) und dann wieder zu Pellets mit Heißabschlag oder Kaltabschlag verarbeitet. Dann erst wird das fertige Produkt hergestellt. Wir bieten auch einen Pelletierer an, wenn die Mischleistung in einem Durchgang des Extruder nicht ausreicht, kann damit das Filament nochmals pelletiert werden und dann ein zweites mal verarbeitet.

Ich habe Berichte von Kunden vorliegen, die bereits Holzfasern, sowie Metallpulver (mit Bornitrid als Gleitmittel) erfolgreich dem PLA Filament beigemischt haben:

Hier auch ein Interessanter Bericht über die Mischwirkung des Extruders: