{"id":26279,"date":"2023-12-08T08:42:02","date_gmt":"2023-12-08T08:42:02","guid":{"rendered":"https:\/\/xometry.pro\/articles\/3d-printing-biodegradable\/"},"modified":"2024-01-03T14:28:13","modified_gmt":"2024-01-03T14:28:13","slug":"3d-druck-biologisch-abbaubare-materialien","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/xometry.pro\/de\/artikel\/3d-druck-biologisch-abbaubare-materialien\/","title":{"rendered":"Biologisch abbaubare Materialien f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"<div role=\"navigation\" aria-label=\"Inhaltsverzeichnis\" class=\"simpletoc wp-block-simpletoc-toc\"><h2 class=\"simpletoc-title\">Inhaltsverzeichnis<\/h2>\n<ul class=\"simpletoc-list\">\n<li><a href=\"#h-pla\">PLA<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-pha\">PHA<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-flam\">FLAM<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-verbundwerkstoffe\">Verbundwerkstoffe<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-recycelte-filamente\">Recycelte Filamente<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-fazit\">Fazit<\/a>\n<\/li><\/ul><\/div>\n\n\n<p>Der <a href=\"https:\/\/xometry.eu\/de\/3d-druck\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">3D-Druck<\/a> hat eine Welt voller Fertigungsm\u00f6glichkeiten er\u00f6ffnet. Mit diesem additiven Fertigungsverfahren lassen sich sowohl einfache als auch hochkomplexe Teile schnell und kosteng\u00fcnstig herstellen. Es gibt verschiedene Arten von 3D-Druckverfahren, die heute eingesetzt werden. Viele von ihnen folgen jedoch dem gleichen, grob definierten Arbeitsprinzip: Ein Material wird in einen halbgeschmolzenen Zustand erhitzt und vom 3D-Drucker anhand der von einem CAD-Modell gelieferten Informationen Schicht f\u00fcr Schicht aufgetragen, bis das Teil geformt ist. Das Verfahren des 3D-Drucks setzt voraus, dass die Materialien in der Lage sind, sich ohne wesentliche \u00c4nderung ihrer Eigenschaften aufzuschmelzen, umzuformen und wieder zu verfestigen oder auszuh\u00e4rten. <\/p>\n\n\n\n<p>Aus diesem Grund sind Thermoplaste, welche die erforderlichen Eigenschaften besitzen, die am h\u00e4ufigsten verwendeten Materialien f\u00fcr den 3D-Druck. Kunststoffe sind jedoch nicht biologisch abbaubar. Sie stellen eine Gefahr f\u00fcr die Umwelt dar, wenn sie nicht ordnungsgem\u00e4\u00df entsorgt werden. Aus diesem Grund werden immense Anstrengungen unternommen, um biologisch abbaubare (umweltfreundliche) Materialien zu entwickeln, die mit dem 3D-Druck kompatibel sind und zur Herstellung voll funktionsf\u00e4higer Teile verwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>In diesem Artikel gibt Xometry einen \u00dcberblick \u00fcber biologisch abbaubare 3D-Druckmaterialien, die bereits auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind, wie PLA, und solche, die noch f\u00fcr einen effizienten 3D-Druck entwickelt werden.&nbsp;<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-pla\"><strong>PLA<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>PLA (Polymilchs\u00e4ure) ist der beliebteste und zug\u00e4nglichste biologisch abbaubare Kunststoff, der im 3D-Druck verwendet wird.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Dieser Polyester wird aus Milchs\u00e4ure hergestellt, die aus der Fermentation von Kohlenhydratquellen wie Zuckerrohr und St\u00e4rke unter kontrollierten Bedingungen gewonnen wird. PLA wird aus der Milchs\u00e4ure entweder durch die direkte Kondensation von Milchs\u00e4uremonomeren oder die Polymerisation von Lactid, einem Derivat der Milchs\u00e4ure, hergestellt.<\/p>\n\n\n\n<p>PLA wird vor allem in der Kombination mit <a href=\"https:\/\/xometry.eu\/de\/fused-deposition-modeling\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">FDM-3D-Druck<\/a> verwendet. Es ist ein Thermoplast und kann geschmolzen und umgeformt werden, ohne seine Eigenschaften zu verlieren. Es hat auch gute mechanische Eigenschaften, die mit denen von Polypropylen und Polyurethan vergleichbar sind. Seine thermischen Eigenschaften sind zufriedenstellend, aber nicht gro\u00dfartig im Vergleich zu ABS.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><div class=\"wp-block-image__wrap\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"683\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-1024x683.webp\" alt=\"\" class=\"wp-image-12764\" style=\"max-width:840px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-1024x683.webp 1024w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-300x200.webp 300w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-768x512.webp 768w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-1536x1024.webp 1536w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1-2048x1366.webp 2048w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><a class=\"wp-block-image__fancy-box-button\" href=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1.webp\" data-fancybox=\"gallery-26279\" data-caption=\"FDM PLA, wie gedruckt\" aria-label=\"Vollbild \u00f6ffnen\"><img src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/fdm-pla-closeup-sample-part-xometry-scaled-1.webp\" class=\"wp-block-image__fancy-box-button-thumbnail wp-post-image\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"><svg class=\"wp-block-image__fancy-box-button-icon\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"18\" height=\"18\" viewBox=\"0 0 18 18\" fill=\"none\" aria-hidden=\"true\">\r\n               <path d=\"M0 2V6H2V2H6V0H2C0.895 0 0 0.895 0 2ZM2 12H0V16C0 17.105 0.895 18 2 18H6V16H2V12ZM16 16H12V18H16C17.105 18 18 17.105 18 16V12H16V16ZM16 0H12V2H16V6H18V2C18 0.895 17.105 0 16 0Z\" fill=\"#092C47\"\/>\r\n             <\/svg><\/a><\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\">FDM PLA, wie gedruckt<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Einige der Vorteile von PLA, neben der biologischen Abbaubarkeit, sind die folgenden:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es wird aus nat\u00fcrlichen, erneuerbaren Quellen hergestellt<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist zertifiziert sicher f\u00fcr Lebensmittelverpackungen<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist nicht toxisch und kann f\u00fcr medizinische Anwendungen verwendet werden<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Auf der anderen Seite gibt es auch einige Nachteile:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es ist nur in bestimmten, kontrollierten Kompostierungsumgebungen biologisch abbaubar<\/li>\n\n\n\n<li>Die Tatsache, dass gro\u00dfe Mengen an Lebensmitteln, wie z. B. Mais, f\u00fcr die Herstellung von Biokunststoffen verwendet werden, ist nicht unumstritten.<\/li>\n\n\n\n<li>Im Vergleich zu den \u00fcblicherweise verwendeten erd\u00f6lbasierten Kunststoffen weist es leichte M\u00e4ngel in Bezug auf Festigkeit und Kristallinit\u00e4t auf.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<p>PLA wird h\u00e4ufig f\u00fcr Besteck, Lebensmittelverpackungen, Gesundheitspflege, Textilien und Kosmetika verwendet. Es ist eines der am weitesten verbreiteten 3D-Druck-Filamente.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-pha\"><strong>PHA<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>PHA (Polyhydroxyalkanoate) ist ein Biokunststoff, der durch die Kultivierung bestimmter Bakterien hergestellt wird. Das Material wird in den Zellen der Bakterien synthetisiert und als stark reflektierendes Granulat extrahiert.<\/p>\n\n\n\n<p>PHA ist im 3D-Druck weit weniger verbreitet als PLA und befindet sich noch in der Entwicklung. Derzeit ist es auf dem Markt praktisch nicht erh\u00e4ltlich und daher teurer. Positiv ist, dass es viel schneller biologisch abbaubar ist und nur ein bis drei Monate braucht, um sich zu zersetzen. Die Eigenschaften von PHA-Polymeren variieren je nach ihrer chemischen Zusammensetzung leicht. Sie sind thermoplastisch, elastisch und haben eine gute Feuchtigkeitsbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Einige der Vorteile von PHA sind wie folgt:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es ist biologisch abbaubar und ben\u00f6tigt weniger als drei Monate, um sich zu zersetzen&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>Es hat w\u00fcnschenswerte plastische Eigenschaften<\/li>\n\n\n\n<li>Es wird auf nat\u00fcrliche Weise von Bakterien produziert<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist UV-best\u00e4ndig<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Some of its Einige der Einschr\u00e4nkungen sind: are:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es ist teuer in der Herstellung<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist f\u00fcr Verbraucher weniger zug\u00e4nglich<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<p>Im Vergleich zu anderen Biokunststoffen hatte PHA weniger Flexibilit\u00e4t, weniger Festigkeit und geringere thermische Eigenschaften<\/p>\n\n\n\n<p>PHA wird f\u00fcr den Einsatz im 3D-Druck noch stark erforscht. Der Gro\u00dfteil der derzeitigen Verwendung dieses Materials besteht in der Herstellung von Verbundwerkstoffen mit anderen Kunststoffen.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-flam\"><strong>FLAM<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Fungal like additive material (FLAM) ist ein weiteres nat\u00fcrliches Material, das den 3D-Druck potenziell revolutionieren kann. FLAM wird aus Zellulose und Chitin hergestellt, zwei der ergiebigsten Polymere der Erde. Dieses \u00e4u\u00dferst vielseitige Material kann f\u00fcr die Holzbearbeitung, den Guss, die Formgebung und den 3D-Druck angepasst werden. Seine mechanischen Eigenschaften sind nahezu identisch mit denen von Polyurethanschaum. FLAM ist ein sehr neues Material, das noch nicht auf dem Markt erh\u00e4ltlich ist und noch weitere Forschung erfordert. Es zeigt jedoch bereits viel Potenzial, wie in <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41598-018-26985-2\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">dieser Studie<\/a> zu sehen ist.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Einige der Vorteile von FLAM sind wie folgt:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es wird aus nachhaltigen und reichlich vorhandenen nat\u00fcrlichen Quellen hergestellt<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist sehr vielseitig und kann f\u00fcr verschiedene Herstellungsprozesse angepasst werden<\/li>\n\n\n\n<li>Es ist sehr erschwinglich und kostet zehnmal weniger als ABS oder PLA<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p><strong>Zu den Einschr\u00e4nkungen von FLAM geh\u00f6ren:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Es ist ein relativ neues Material, das noch viel Forschung erfordert<\/li>\n\n\n\n<li>Der Prozess des 3D-Drucks mit FLAM ist kompliziert<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-verbundwerkstoffe\"><strong>Verbundwerkstoffe<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Aufgrund der Einschr\u00e4nkungen, die vielen biologisch abbaubaren Materialien innewohnen, werden Verbundwerkstoffe, d. h. die Kombination von zwei oder mehr Materialien zu einem neuen Werkstoff, entwickelt und eingesetzt. Diese Verbundwerkstoffe kombinieren die Vorteile der Ausgangsmaterialien und heben oft deren Einschr\u00e4nkungen auf oder reduzieren sie erheblich. <\/p>\n\n\n\n<p><strong>Dies sind einige biologisch abbaubare Verbundwerkstoffe, die f\u00fcr den 3D-Druck verf\u00fcgbar sind:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>PLA auf Algenbasis<\/li>\n\n\n\n<li>PLA + PHA<\/li>\n\n\n\n<li>WoodFill (70 % PLA und 30 % Holzfasern)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-recycelte-filamente\"><strong>Recycelte Filamente<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Obwohl sie nicht biologisch abbaubar sind, sind Filamente aus recyceltem Kunststoff umweltfreundlich, da sie aus Kunststoff hergestellt werden, der sonst auf der M\u00fcllhalde gelandet w\u00e4re. Die Mehrzahl der g\u00e4ngigen Kunststoffe, die im 3D-Druck verwendet werden, sind recycelbar.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-fazit\"><strong>Fazit<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Da sich die Welt heute mehr denn je der Gefahren der Plastikverschmutzung bewusst ist, werden verschiedene Schritte unternommen, um die Verwendung von Plastik zu reduzieren. Einer dieser Schritte ist die Entwicklung von biologisch abbaubaren Materialien, die im <a href=\"https:\/\/xometry.eu\/de\/3d-druck\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">3D-Druck<\/a> verwendet werden k\u00f6nnen, um die Leistung dieses bemerkenswerten Herstellungsverfahren zu nutzen und gleichzeitig die Umwelt zu sch\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n<p>Zurzeit ist jedoch das einzige weitgehend verf\u00fcgbare biologisch abbaubare 3D-Druckmaterial PLA. Laden Sie Ihre Modelle auf unserer <a href=\"https:\/\/get.xometry.eu\/?locale=de\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Instant Quoting Plattform<\/a> hoch, um ein Angebot f\u00fcr Ihre PLA-Teile von Xometry zu erhalten.<\/p>\n","protected":false},"author":50,"featured_media":17124,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","categories":[],"c-tag-articles":[],"global-tag":[496,606],"class_list":["post-26279","articles","type-articles","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","global-tag-3d-druck","global-tag-materialien"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v26.7 (Yoast SEO v27.3) - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-premium-wordpress\/ -->\n<title>Biologisch abbaubare Materialien f\u00fcr den 3D-Druck | Xometry Pro<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Dieser Artikel befasst sich mit der Verwendung von biologisch abbaubaren Materialien im 3D-Druck und ihren Zukunftsaussichten.\" \/>\n<meta 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