Filamentanalyse via DSC

[michiv]

Hi,

da ich zur Zeit als Doktorand der Chemie an der Uni beschäftigt bin, hätte ich Connections zu einer Gruppe, die DSC (differential scanning calorimetrie) durchführen kann. Einfach gesagt wird dabei eine sehr kleine Polymerprobe in einem Tiegelchen erhitzt und gekühlt und dabei die Wärmeaufnahme des Polymers gemessen. Dadurch lassen sich sehr exakt Glas- und Schmelzpunkte sowie Phasenübergänge bestimmen.

Falls ihr exotischere Filamente habt oder welche, die bei "Standardbedingungen" Probleme machen, könnte ich anbieten, diese Vermessen zu lassen. Vielleicht lässt sich dann mithilfe der DSC-Kurven die optimale Druckbett- und v.A. Extrudertemperatur besser eingrenzen.

Werde die Tage mal die Standardfilamente (PLA, ABS, Filaflex, Bridge Nylon und Alloy 910 Nylon), die ich hier habe, vermessen und schauen, was dabei raus kommt (werde mich dann nochmal melden).

Aber falls Interesse besteht, mal ein Filament vermessen zu lassen (ob als Qualicheck oder einfach nur aus Interesse), schreibt mir ne PN

liebe Grüße

Michi

[Digibike]

Hi!

Vielen Dank für das Angebot! Mit Nylon am Anfang tust dir aber schon etwas extremes an...

Gruß, Christian

[michiv]

Hi,

das Nylon war nur eine kleine "Probeportion" von 50g... wollte mich aber in der Tat erst mal langsam hoch arbeiten über PLA und ABS, und wenn dann alles klappt, sieht man weiter

[Digibike]

Nylon ohne Einhausung nicht druckbar, mit Einhausung schwierig, mit beheiztem und eingehaustem Bauraum machbar.
Selbstverständlich kommts auch aufs Objekt und die größe an, aber Pflegeleicht ist Nylon nicht...
Und das beheizte ist noch ein Problem... beim RF sind die Motoren nämlich im Bauraum - kommt nicht so dolle, wenn
man dicht macht und obendrein beheizt (50 Grad bringt bei Nylon nichts und darüber wirds kritisch mit den Motoren...).
Da wäre eigentlich ein Bowden-Extruder und außen liegende Achsenmotoren sinnvoll. Hab mir Peltiers besorgt, damit
gehts mit extremem technischen und Umbautechnischem Aufwand dann auch. Optimal wäre für sowas schon 90 +
Grad... Aber für 50 g Probe lohnt sich so ein Aufwand wohl eher nicht... Aber bei den 1,5 Kg, die ich da
noch rumfahren habe, wohl schon eher...

Übrigens, falls du ein zwischending zwischen ABS und PLA suchst, könnt eventuell das Extrudr von Filamentworld
was für dich sein - gibts sicher noch woanders und eventuell etwas günstiger, aber da hab ich´s halt gefunden und ist
sehr gutes Material. Ist Biologisch abbaubar wie PLA, entwickelt genauso wenig giftige Dämpfe wie PLA, hält aber
bis zu 120 Grad aus und übertrifft damit sogar ABS um 30 Grad noch...
Verarbeiten und Warpingneigung sind mit PLA vergleichbar (also recht Streßfrei würd ich sagen... zumindest habe ich,
bis auf meine derzeit noch unzureichende Kühlung nichts negatives feststellen können). Preislich bewegst dich aber
auf Nylonniveau... 55 Euro pro Kg, für Nylon wollen Sie ja auch für 500 g etwa 32-36 Euro....

Gruß, Christian

[michiv]

Über eine Einhausung Marke Eigenbau mit Temp.-Regulierung hatte ich schon nachgedacht, aber erst mal sollte der Normalbetrieb funktionieren, dann kann man modifizieren . Aber die Idee mit den Peltier-Elementen istgenail, das behalte ich mal im Hinterkopf .

Das Nylon war eigentlich hauptsächlich als hautverträgliches und gleichzeitig robustes/spülmaschinengeeignetes Material gedacht, aber liegt noch alles in weiter Ferne Werde mir das "Extrudr" mal anschauen, danke für den Tipp

lG

Michi

[rf1k_mjh11]

Hallo Michi & Forum,

.... Vielleicht lässt sich dann mithilfe der DSC-Kurven die optimale Druckbett- und v.A. Extrudertemperatur besser eingrenzen. ....

Auch wenn ich die 'optimale' Temperatur ermittelt habe, sagen wir exakt 200° - wer sagt denn, dass mein Extruder bei 200° auch wirklich 200° hat? Beim Bett gibt es dasselbe Problem ...

mjh11

[michiv]

Auch wenn ich die 'optimale' Temperatur ermittelt habe, sagen wir exakt 200° - wer sagt denn, dass mein Extruder bei 200° auch wirklich 200° hat? Beim Bett gibt es dasselbe Problem ...

mjh11

Hallo mjh11,

da hast du Recht, was dein Drucker dann tatsächlich macht, ist nochmal ne ganz andere Geschichte und beruht auf Erfahrungswerten bzw. eben der passenden Messtechnik.

Die DSC war von meiner Seite eher dafür angedacht, "genauere" Daten für die Filamente zu kriegen und auch Unterschiede zwischen verschiedenen Herstellern zu sehen (Der angegebene "Schmelzbereich" auf manchen Filamentrollen ist ziemlich haarsträubend, wenn man mit wirklich sauberen/einheitlichen Polymeren gearbeitet hat).
Leider weiß man ja nicht genau, was die einem da alles mit ins Polymer panschen und welche Qualität selbiges haben.

Klar lohnt es sich nicht, für jedes Filament ne Vollanalyse laufen zu lassen. Aber zumindest kriegt man genauere Daten, wann das Filament anfängt, weich zu werden, wann es schmilzt, wie breit der tatsächliche Schmelzbereich ist und was es für ne Kristallinität hat.

Ob man mit den Werten dann wirklich was anfangen kann, ist die nächste Frage, werde mal die Filamente, die ich hier hab, spasseshalber vermessen und schauen was bei raus kommt.

Wollte mit dem Post eigentlich nur schauen, ob es an sowas Interesse gibt, prinzipiell gäbe es noch viele weitere Untersuchungsmethoden (NMR, GPC, Viskosimetrie, Zug-Dehn-Verhalten u.v.m), aber das wird dann für die Praxis nur in Ausnahmefällen Relevanz haben.

lG

Michi

[rf1k_mjh11]

Michi/michiv,

Du hast natürlich auch recht. Ich war vielleicht ein wenig zu pessimistisch und voreilig.

Die DSC war von meiner Seite eher dafür angedacht, "genauere" Daten für die Filamente zu kriegen und auch Unterschiede zwischen verschiedenen Herstellern zu sehen (Der angegebene "Schmelzbereich" auf manchen Filamentrollen ist ziemlich haarsträubend, wenn man mit wirklich sauberen/einheitlichen Polymeren gearbeitet hat).

Wenn ich die genaueren Werte von zwei Filamente kenne, und ich habe schon für eines der zwei Filamente die optimalen Temperaturen mich erarbeitet, ergeben sich damit praktisch auch die Temperaturen für das zweite Filament. Indirekt erhält man quasi eine gewisse Temperaturkalibrierung des eigenen Druckers.

mjh11

[michiv]

Wenn ich die genaueren Werte von zwei Filamente kenne, und ich habe schon für eines der zwei Filamente die optimalen Temperaturen mich erarbeitet, ergeben sich damit praktisch auch die Temperaturen für das zweite Filament. Indirekt erhält man quasi eine gewisse Temperaturkalibrierung des eigenen Druckers.

mjh11

genau das war meine Überlegung dahinter. Allerdings muss ich erst schauen, ob die Daten wirklich brauchbar sind (geb die Proben am Mittwoch zur Messung). Von demher ist im Moment noch alles zugegebenermaßen noch etwas spekulativ.

Werde die Daten hoffentlich bis zum Wochenende haben, dann kann ich die ein oder andere Grafik auch mal hochladen und meinen Senf dazu geben

lG

Michi

[Wessix]

also ich finde das ganze sehr interessant, zumal ich mich au möglichst wenig verschiedene Filamente begrenzen und somit auch festlegen will, diese aber dann perfekt nutzen. Ich benötige keine 20 verschiedenen farben und sorten, sondern möglichs immer einheitliche ergebnisse. Für verschiedene Anwendungen bruacht man dann noch die unterschiedlichen Grundmaterialien. Gut ergebnisse für alle Hobbydrucke die keine Hitze aushalten müssen hab ich mit dem REPRAP PLA gemacht, aber für ernsthafte dinge wegen der niedrigen glastemperatur nicht zu gebruachen. Mit SMART ABS kommme ich auch ganz gut hin mitlereweile, nun will ichs mal mit dem normalen REPRAP ABS versuchen. Warum reprap, weil die die großen 2.1 kg rollen liefern und ich somit möglichst lange mit ein und dem selben filament drucken kann. Interssant scheinen noch die neuen PLA varianten zu sein die teilweise noch bessere Eigenschaften als ABS habe sollen. Also für jemanden wie mich wäre so ne analyse, wenn sie nachher für die praxis nutzbare ergebnisse liefert gut, um die 2 oder 3 Standard filamente die man immer verdruckt möglichst perfekt zu beherrschen.


Grüße Wessix