Tg vs. HDT – kurz & knapp
- Glasübergang (Tg): Bereich, in dem ein Thermoplast „weich“ wird.
Oberhalb Tg nimmt Steifigkeit deutlich ab; bei PLA schon im Sommerauto kritisch.
- HDT/Vicat: Verformungsgrenze unter Last. Für Funktionsteile relevanter als Tg.
- Praxis: Umgebungstemperatur + Sonneneinstrahlung + Einbaulage entscheiden.
Innenraum-Peaks im Pkw können 60–70 °C erreichen,
nahe Windschutzscheibe kurzzeitig noch mehr.
Startwerte je Material (Orientierung)
Bereiche sind typisch – exakte Werte hängen von Hersteller/Charge, Farbe, Druckparametern und Nachbehandlung ab.
| Material | Tg (°C) | HDT/Vicat (°C) | Praxis-Hinweise |
|---|
| PLA | ~55–60 | ~50–60 | Formstabil nur bis lauwarm; im Auto oder an Motoren ungeeignet. Tempern kann helfen. |
| PETG/PCTG | ~75–85 | ~65–80 | Deutlich zäher als PLA; kurzzeitig im Auto meist ok, direkte Sonneneinstrahlung beachten. |
| ASA/ABS | ~100–105 | ~85–100 | Für Außeneinsatz/Auto geeignet; ASA UV-stabiler als ABS. |
| PC | ~140–150 | ~110–130 | Sehr temperaturfest; Kammer/Hochtemp-Setup empfohlen. |
| PA (Nylon) | ~45–70 | ~70–100 | Feuchteaufnahme beeinflusst Wärmeform & Maß – trocken drucken! |
| TPU | ~− | ~60–90 | Gummielastisch; bei Wärme weicher. Shore-Härte & Herstellerangaben beachten. |
Tempern (Annealing) – Wärmefestigkeit von PLA & Co. erhöhen
Durch kontrolliertes Nachwärmen kristallisiert das Material stärker aus – die Wärmeformbeständigkeit steigt,
allerdings mit Schrumpf-/Verzugrisiko.
- Geeignet: PLA, PLA-Blends, teils PCTG/PETG (Herstellerangaben prüfen).
- Setup: Umluftofen/Dehydrator mit exakter Regelung;
keine Mikrowelle. Lebensmittelofen nur, wenn getrennt genutzt.
- Ablauf (Richtwerte PLA): 80–100 °C für 20–45 Min (Teil liegt plan, Distanzstücke); danach im Ofen langsam abkühlen lassen.
- Schrumpf messen: Vorher / nachher messen; bei Funktionsteilen Toleranzen einplanen oder
Tempern am Rohling, erst danach Endmaß spanend herstellen.
Konstruktion & Parametrik für Wärme
- Wandstärke/Perimeter erhöhen, Ecken großzügig verrunden, Kerben vermeiden.
- Ausrichtung: Layerstoß nicht quer zur Hauptlast;
siehe Ausrichtung.
- Materialwahl an Umgebung anpassen: ASA für UV & außen, PC für hohe Temperaturen.
- Farbe & Pigmente: Dunkle Farben absorbieren mehr Wärme → Farben-Guide.
Schnelle Praxis-Tests
| Test | Beschreibung | Worauf achten? |
|---|
| Heißluft / Föhn (vorsichtig) | Mit Abstand erwärmen, bis Material nachgibt | Nur zum Vergleich; lokale Überhitzung vermeiden |
| Temper-Ofen | Teil auf Distanzstücken, Temperatur schrittweise erhöhen | Verzug/Schrumpf messen; Parameter notieren |
| Funktionsprobe | Einbau-nahe Situation (Gehäuse/Auto) mit Thermometer | Langsam steigern; Sicherheitsreserve ≥10 °C |
Typische Szenarien & Empfehlungen
| Szenario | Empfehlung |
|---|
| Halter im Pkw-Innenraum | ASA oder PC; Perimeter 4–5; dunkle Farbe vermeiden; Test im warmen Fahrzeug |
| Abdeckung in der Nähe eines Motors | PC oder PC-Blend; geschlossene Kammer; Top/Bottom dick, Schraubpunkte mit Inserts |
| PLA-Bauteil minimal wärmeres Umfeld | Tempern (80–100 °C) testen; evtl. auf PCTG wechseln |
Fehlerbilder & Abhilfe
| Problem | Ursache | Lösung |
|---|
| Teil verzieht sich bei Wärme | Tg/HDT unterschätzt; dünne Wände | Material mit höherer HDT, Perimeter ↑, Tempern prüfen |
| PLA wird „gummiartig“ | Temperatur nahe/über Tg | Tempern oder Materialwechsel auf PCTG/ASA/PC |
| Schrumpf nach Tempern | Kristallisation/Spannungsabbau | Test-Coupons; erst tempern, dann Endmaß bearbeiten |
FAQ
- Reicht Tg, um die Temperaturgrenze zu kennen?
- Nein. Für belastete Teile ist HDT/Vicat entscheidender. Tg zeigt nur den Beginn des „Weichwerdens“ an.
- Kann ich jedes PLA tempern?
- Viele ja, aber Schrumpf/Verzug sind materialabhängig. Tests mit kleinen Coupons sind Pflicht.
- Wie simuliere ich Sommerhitze im Auto?
- Teil in den Ofen bei 60–70 °C oder im geschlossenen Fahrzeug mit Temperaturfühler testen – nie unbeaufsichtigt.
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