PTFE-Schläuche, geeignet für 3D-Druck und Bowden-Extruder

Anwendung – hochskaliert und klein

Der PTFE-Schlauch ist vielseitig einsetzbar: Er wird schon seit langem in (großen) Produktionsprozessen verwendet. Kein Wunder, denn PTFE eignet sich sehr gut für die Übertragung von Stoffen und Gasen.  Es ist flexibel und in der Lage, aggressive Substanzen zu übertragen, sowohl unter sehr kalten als auch sehr heißen Bedingungen.

Zunehmend wird es auch im Hobbybereich eingesetzt. Ein gutes Beispiel für die Anwendung dieses Materials sind 3D-Drucker. Der PTFE-Schlauch wird in 3D-Druckern verwendet, um das Filament – das zum Drucken verwendete Element – flexibel und mit relativ geringer Reibung zum (Bowden-)Extruder zu führen. Er ist daher in der Lage, die hohen Temperaturen an der Düse des Druckers gut zu verkraften.

Der am besten geeignete Durchmesser des PTFE-Schlauchs für 3D-Drucker und Bowden-Extruder hängt von der Art des Druckers, der Anwendung und dem verwendeten Filament ab, aber die am häufigsten verwendeten Durchmesser sind:

• 1,9 mm Innendurchmesser x 4 mm Außendurchmesser 
• 2,0 mm Innendurchmesser x 4 mm Außendurchmesser 
• 2,0 mm Innendurchmesser x 6 mm Außendurchmesser
• 3 mm Innendurchmesser x 4 mm Außendurchmesser 
• 3,2 mm Innendurchmesser x 6 mm Außendurchmesser 
• 3,2 mm Innendurchmesser x 6,35 mm Außendurchmesser 

Für höhere Temperaturen und noch geringere Reibung haben wir jetzt auch Capricorn Premium PTFE-Schläuche für 1,75 mm und 2,85 mm Filamente:

• Capricorn XS für 1,75 mm-Filament
• Capricorn XS für 2,85 mm-Filament
• Capricorn TL für 1,75 mm-Filament
• Capricorn TL für 2,85 mm-Filament

Das Bild unten zeigt einen typischen FDM-Drucker, der heute von vielen Design-Fans zu Hause verwendet wird. FDM ist die Abkürzung für Fused Deposition Modelling, ein klassischer Drucker für den normalen Hausgebrauch. Es können viele Materialien verwendet werden, aber die beliebtesten sind PLA (Polymilchsäure) und Butadien-Styrol (ABS). Außerdem sind viele Arten von Filamenten auf dem Markt. Ein Beispiel dafür ist ein Filament, das Holzfasern enthält, wobei das gedruckte Objekt das Aussehen einer Holzstruktur hat.

Ein solcher Drucker druckt mit einem so genannten „Filament“ – Schicht für Schicht. Ein Motor führt das Filament durch den PTFE-Schlauch zur Düse. Zu diesem Zeitpunkt ist die Temperatur hoch, etwa 200 Grad. Hier schmilzt der Kunststoff und wird auf den Druck gesprüht. Wenn Sie sich einen 3D-Druck genau ansehen, können Sie die einzelnen Schichten voneinander unterscheiden. Im Allgemeinen gilt: Je dünner die Schichten sind, desto schöner ist der Druck.

Der PTFE-Schlauch ist daher entscheidend für die Führung des Filaments. Ohne einen solchen Schlauch ist der Drucker unbrauchbar. Er sorgt dafür, dass das Filament unter konstantem Druck des Extrusionsmotors steht und sich nur in Richtung Düse/Bowden-Extruder bewegen kann.

Heutzutage gibt es mehrere Varianten von Standard-FMD-Druckern. Ein Beispiel dafür ist ein Dual-Extrusionsdrucker. Hier hat die Düse zwei Eingänge, was den Druck mit zwei Materialien oder Farben ermöglicht. Ideal, wenn Sie Teile Ihres Drucks mit unterschiedlichen Materialeigenschaften versehen wollen.

Außerhalb der Verwendung von PTFE-Schläuchen in der Druckindustrie kann er auch hervorragend in Hobbyprojekten eingesetzt werden. Der PTFE-Schlauch ist unverzichtbar für das folgende Projekt, die Strecke einer 3D-gedruckten Achterbahn!

3D-gedruckte Achterbahn – Giant Inverted Boomerang

Vor zwei Jahren begann ich mit dem Entwurf und Bau einer 3D-gedruckten Achterbahn. Mein Ziel war es, ein voll funktionsfähiges Modell zu bauen. Ich liebe Achterbahnen und habe Spaß an 3D-Design, also schien dies das ideale Projekt zu sein, um diese beiden Interessen zusammenzubringen.

Und so geschah es, dass ich im Sommer 2019 mit den 3D-Zeichnungen eines bestehenden Achterbahnmodells begann: dem Giant Inverted Boomerang (Riesiger umgedrehter Boomerang). Obwohl diese Art von Achterbahn in den Niederlanden entworfen und hergestellt wird, ist sie auf der ganzen Welt zu finden! Eine kleinere Schwester dieses Designs findet sich zum Beispiel im Flevopolder: Walibi Holland.

Eine Zeit lang arbeitete der 3D-Drucker lange Stunden und ein Teil nach dem anderen lief vom Band. Als die gesamte Struktur fast fertig war, war es an der Zeit, sich Gedanken über die Gleise zu machen. Schließlich muss ein Zug mit Leichtigkeit und geringer Reibung über diese rollen. Weltweit wurden bereits mehrere 3D-gedruckte Achterbahnen gebaut, und mir ist aufgefallen, dass regelmäßig PTFE-Schläuche für die Formgebung der Schienen verwendet wurden.

Meine Wahl fiel daher ebenfalls auf PTFE-Schläuche, was nicht weiter verwundert. Da PTFE Tube Shop zu günstigen Preisen und in jeder Größe liefern kann, habe ich meine Schläuche dort bestellt. Das Bild unten zeigt einen Teil der Achterbahn, wo der PTFE-Schlauch an der Struktur befestigt ist.

Nach einer teilweisen Installation des PTFE-Schlauchs sah das Projekt wie folgt aus:

Jetzt sind die Elektronik und der Zug an der Reihe, gebaut und installiert zu werden. In ein paar Monaten hoffe ich, eine voll funktionsfähige 3D-gedruckte Achterbahn zu haben, mit ein wenig Unterstützung durch die PTFE-Schläuche.

Patrick de Groot