Mit welchem Material druckt eigentlich ein 3D-Drucker?

Filament

Der Name "Filament" stammt aus dem Lateinischen und bedeutet in etwa so viel wie "Fadenwerk". Im Zusammenhang mit dem 3D-Druck handelt es sich in der Regel um thermoplastische Kunststoffe aus unterschiedlichen Materialien (je nach Verwendungszweck). Filament wird in der Regel in Drahtform auf Rollen verwendet.

Filament-Arten

Es gibt etliche verschieden Filament-Arten - teilweise ganz exotische (z.B. mit Holzfasern). Wir betrachten hier jedoch nur die am häufigsten verwendeten Filamente PLA, PETG und ASA (als Nachfolger von ABS).

Aufgabe 1

Erkundige dich im Internet über die Eigenschaften dieser drei Filament-Arten und ordne einander zu:

Nachhaltigkeit

Ein 3D-Drucker verbraucht Strom (etwa 100-125W während des Druckvorgangs) und er verbraucht Filament.

Aufgabe 2

Sammle Vor- und Nachteile des 3D-Drucks im Bezug auf Nachhaltigkeit.

Inwieweit könnten der 3D-Druck als umweltfeindliche Technologie bezeichnet werden?
Inwieweit könnte der 3D-Druck eine nachhaltige Technologie sein?

Zusatzinfos für Chemie-Interessierte

PLA (Polylactide) heißen umgangssprachlich auch Polymilchsäuren. Es handelt sich um synthetische Polymere aus der Familie der Polyester. Sie werden aus vielen Milchsäuremolekülen aufgebaut, die chemisch aneinander gebunden werden. Eine besondere Eigenschaft von PLA-Kunstoffen ist, dass sie biokompatibel sind. Das heißt, sie haben keinen negativen Einfluss auf Lebewesen in ihrer Umgebung und sind biologisch abbaubar.

Hier findest du die Strukturformeln der Polylactide der (S)-Milchsäure (oben) und der (R)-Milchsäure (unten) (klick den unterstrichenen Text an, um die Strukturformel zu sehen).

PETG (Polyethylenterephthalat mit Glykol) kennst du vermutlich schon ohne "G" als PET-Flasche im Getränkehandel. Polyethylenterephthalat kommt aus der Familie der Polyester.

ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymere oder auch Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer genannt) sind Terpolymere mit schlagzähen Eigenschaften.
Sie werden hergestellt aus den Monomeren

• Acrylnitril
• Styrol
• Acrylsäureester