PA-Filamente im Vergleich: Ein Testteil, fünf Materialien
PA-Filamente (Nylon) sind die erste Wahl, wenn ein 3D-Druckteil mechanisch belastbar, chemisch beständig und temperaturresistent sein muss. Aber PA ist nicht gleich PA -- zwischen PA11, PA12 und PA612, mit und ohne Carbonfaser, liegen Welten. Dieser Artikel vergleicht fünf PA-Filamente anhand desselben Testteils.
Die Kandidaten
| Filament | Hersteller | Typ | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| Prusament PA11 CF | Prusa | PA11 + Carbonfaser, biobasiert | Gute Schlagzähigkeit, weniger Wasseraufnahme als PA6 |
| Fiberon PA12-CF10 | Polymaker | PA12 + 10% Carbonfaser | Steifigkeit, Dimensionsstabilität |
| Fiberon PA612-ESD | Polymaker | PA612, ESD-safe (CNT) | Antistatisch, für elektroniknahe Teile |
| Fiberon PA612-CF15 | Polymaker | PA612 + 15% Carbonfaser | Höchste Steifigkeit im Testfeld |
| Polysupport for PA12 | Polymaker | Breakaway-Support | Von Hand abtrennbar, für Langketten-PA |
Warum diese Auswahl?
Alle fünf sind langkettige Polyamide (PA11, PA12, PA612) — im Gegensatz zu kurzkettigem PA6 oder PA66. Langkettige PAs haben:
- Weniger Wasseraufnahme: PA12 nimmt ~1.5% auf, PA6 bis zu 9%. Weniger Wasseraufnahme = stabilere Maße, weniger Trocknungsaufwand.
- Weniger Warping: Geringere Kristallisationsneigung → einfacher zu drucken.
- Polymaker Warp-Free-Technologie: Die Fiberon-Filamente verwenden eine spezielle Rezeptur die Warping minimiert — daher die niedrige Betttemperatur von nur 40--50°C.
Der Polysupport for PA12 ist der Supportpartner: Ein Breakaway-Material, das sich nach dem Druck von Hand abtrennen lässt. Er ist nur mit Langketten-PA kompatibel — mit PA6/PA66 haftet er nicht richtig.
Drucksetup
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Drucker | Prusa XL (Toolchanger für Multimaterial mit Polysupport) |
| Düse | 0.4 mm Hardened Steel |
| Druckbett | 50°C |
| Einhausung | Nicht nötig (kleines Teil) |
Warum Hardened Steel? Alle CF-Filamente und der Polysupport sind abrasiv. PA612-ESD enthält Carbon-Nanotubes (CNT), ebenfalls abrasiv. Eine Messingdüse wäre nach wenigen Stunden verschlissen. Hardened Steel hat schlechtere Wärmeleitung — deshalb drucken wir mit reduzierten Geschwindigkeiten.
Betttemperatur: Prusament PA11 CF druckt mit den offiziellen Prusa-Settings bei 100--120°C Bett. Die Fiberon-Filamente mit Warp-Free-Technologie wollen nur 40--50°C. Wir drucken jedes Filament mit seinen empfohlenen Bett-Settings — kein Kompromiss nötig, da jedes Benchy einzeln gedruckt wird.
Erster Test: Prusament PA11 CF mit Standard-Prusa-Profil auf dem XL: Support aus Eigenmaterial (PA11) hat sich perfekt gelöst — kein Polysupport nötig. Damit drucken wir die Benchys erstmal ohne Multimaterial.
Herstellerangaben
| Parameter | Prusament PA11 CF | Fiberon PA12-CF10 | Fiberon PA612-ESD | Fiberon PA612-CF15 |
|---|---|---|---|---|
| Düsentemperatur | 275--295°C | 280--300°C | 280--300°C | 250--300°C |
| Betttemperatur | 100--120°C | 40--50°C | 40--50°C | 40--50°C |
| Trocknung | 90°C / 4--6h | 100°C / 10h | 100°C / 10h | 100°C / 10h |
| Annealing | -- | 100°C / 16h | 100°C / 10h | 100°C / 16h |
Trocknung ist Pflicht — alle PA-Filamente müssen vor dem Druck getrocknet werden und sollten direkt aus dem Trockner gedruckt werden. Feuchtes PA ergibt Blasen, schlechte Layerhaftung und stringing.
Annealing: Alle Fiberon-Filamente profitieren von Tempern bei 100°C. Das erhöht die Kristallinität und damit Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit. Nach dem Annealing 48h in feuchter Umgebung konditionieren.
Slicer-Settings
Basis: PrusaSlicer-Profil für Prusament PA11 CF, angepasst auf 50°C Bett.
| Parameter | Wert | Warum |
|---|---|---|
| Düsentemp. | ~285°C | Prusament-Profil, passt für alle |
| Betttemp. | 50°C | Polysupport-Kompatibilität |
| Lüfter | aus | PA kristallisiert bei Kühlung → Warping |
| Perimeter | 40--50 mm/s | Reduziert wegen HS-Düse |
| Ext. Perimeter | 30--40 mm/s | Oberfläche wichtig |
| Infill | 60--80 mm/s | Kann etwas schneller |
| Erste Schicht | 20--25 mm/s | Haftung sicherstellen |
Polysupport-Settings
Polysupport als separates Toolhead-Material im PrusaSlicer:
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Düsentemp. | 270--300°C |
| Betttemp. | 50°C |
| Speed | 30--60 mm/s |
| Lüfter | aus |
Filament einfahren
Für das Prusament PA11 CF gibt es ein offizielles PrusaSlicer-Profil — da sind die Parameter optimiert. Für die Fiberon-Filamente nicht. Bevor wir vergleichen können, muss jedes Filament eingefahren werden:
1. Temperatur-Tower: Ein einziger Druck mit wechselnder Düsentemperatur (z.B. 280°C bis 300°C in 5°C-Schritten, alle paar mm Höhe). PrusaSlicer kann das über höhenabhängige Parameter. Zeigt auf einen Blick: - Ab welcher Temperatur Stringing anfängt - Wo die Layerhaftung optimal ist - Wo Überextrusion/Glanz beginnt
2. Flow-Kalibrierung: Einen Würfel mit einer Wand drucken (Spiralmodus). Wandstärke messen — soll dem Düsendurchmesser entsprechen. Wenn nicht: Flow-Rate anpassen.
3. Retraction-Test: Stringing-Tower (zwei dünne Türme mit Lücke). Retraction-Distance und -Speed optimieren bis keine Fäden mehr ziehen. Bei PA + Hardened Steel oft höhere Retraction nötig als bei PLA + Messing.
4. Pressure Advance (falls Klipper): Gleicht den Druckaufbau im Hotend aus. Bei CF-gefüllten Filamenten besonders wichtig — die Fasern erhöhen den Gegendruck in der Düse.
Zeitaufwand: ~30 Minuten pro Filament für den Temperatur-Tower, danach ein kurzer Flow- und Retraction-Test. Insgesamt ca. 2 Stunden für alle vier Fiberon-Filamente.
Vergleichskriterien
Jedes Filament wird am selben Testteil (ein kleines Bauteil mit Supportstrukturen, Überhängen und feinen Details) beurteilt nach:
- Druckbarkeit: Warping, Haftung, Bridging, Stringing
- Supporttrennung: Wie sauber lässt sich der Polysupport abtrennen?
- Oberfläche: Optik, Haptik, Layerhaftung
- Maßhaltigkeit: Abweichungen vom CAD-Modell (Messschieber)
- Mechanik: Steifigkeit, Zähigkeit (qualitativer Eindruck)
- Feuchtigkeitsempfindlichkeit: Wie schnell nimmt das Material Wasser auf?
Ergebnisse
Die Testdrucke stehen noch aus — Ergebnisse werden nachgereicht.
Weiterführendes
- 3D-Druck -- Übersicht in der Knowledgebase
- Filamente -- Materialübersicht
- Hitzebeständigkeit -- HDT und Vicat im Vergleich