PC – Polycarbonat

Polycarbonat gehört zu den stärksten Materialien, die sich im FDM-Verfahren verarbeiten lassen. Wer PC 3D Druck für Funktionsbauteile in Betracht zieht, bekommt eine Kombination, die kaum ein anderes Standardfilament bietet: hohe Zugfestigkeit, extreme Schlagzähigkeit und eine Wärmeformbeständigkeit, die je nach Typ bei 110–130 °C liegt. Damit spielt PC in einer Liga, in der PETG und selbst ABS längst aussteigen.

Der Preis für diese Eigenschaften: PC ist eines der anspruchsvollsten Filamente überhaupt. Es verlangt Düsentemperaturen um 260–310 °C, ein sehr heißes Druckbett, idealerweise einen geschlossenen Bauraum — und es zieht Feuchtigkeit an wie kaum ein zweites Material. Auf einem offenen Einsteigerdrucker ist reines Polycarbonat praktisch nicht zuverlässig druckbar.

In diesem Artikel erfährst Du, wann sich PC lohnt, mit welchen Parametern es gelingt, welche Fehlerbilder typisch sind und wann PC-Blends oder Alternativen wie PA (Nylon) die bessere Wahl sind.

Was ist Polycarbonat?

Polycarbonat ist ein amorpher technischer Thermoplast, der außerhalb des 3D-Drucks allgegenwärtig ist: Motorradhelme, Schutzbrillen, Scheinwerferabdeckungen, CDs und "unzerbrechliche" Verglasungen bestehen aus PC. Das Material ist von Natur aus transparent, extrem schlagzäh und behält seine mechanischen Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich.

Im 3D-Druck begegnet Dir PC in zwei Formen:

• Reines PC: Maximale Festigkeit und Temperaturbeständigkeit, aber sehr anspruchsvoll — hohe Temperaturen, starkes Warping, hohe Feuchteempfindlichkeit.
• PC-Blends (z. B. PC/ABS, "einfaches" PC vieler Hersteller): Mit ABS oder Modifikatoren gemischte Varianten, die bei 250–280 °C druckbar sind und deutlich weniger warpen. Sie opfern etwas Temperatur- und Schlagfestigkeit für Druckbarkeit.

Wenn ein Hersteller "PC" bei 250–270 °C Düsentemperatur angibt, handelt es sich fast immer um ein Blend. Das ist kein Nachteil — für die meisten Anwendungen sind Blends die vernünftigere Wahl. Prüfe aber das Datenblatt, denn die Unterschiede zwischen Herstellern und Chargen sind bei PC größer als bei den meisten anderen Materialien.

Eigenschaften: Wo PC glänzt — und wo nicht

Stärken:

• Schlagzähigkeit: PC ist eines der zähesten druckbaren Materialien. Wo ABS bricht, verformt sich PC — und federt zurück.
• Wärmeformbeständigkeit: Je nach Typ 110–130 °C. Damit übersteht PC Umgebungen, in denen PETG (ca. 70–80 °C) und ABS (ca. 95–100 °C) weich werden. Mehr dazu im Temperaturleitfaden.
• Zugfestigkeit und Steifigkeit: Unter den unverstärkten FDM-Standardmaterialien liegt PC an der Spitze.
• Transparenz: PC ist naturtransparent. Mit dickeren Wänden wird der Druck milchig, aber lichtdurchlässige Bauteile (Abdeckungen, Lichtleiter-Näherungen) sind machbar.
• Flammwidrigkeit: PC ist schwer entflammbar und in speziellen Compounds mit UL94-V0-Einstufung erhältlich — relevant für Elektronikgehäuse.

Schwächen:

• Feuchtigkeit: PC ist stark hygroskopisch. Feuchtes PC blubbert, schäumt und verliert massiv an Schichthaftung. Ohne Filamenttrocknung geht bei PC gar nichts.
• Warping und Schrumpf: Als amorpher Kunststoff mit hoher Verarbeitungstemperatur zieht sich PC beim Abkühlen deutlich zusammen. Ohne beheizten, geschlossenen Bauraum lösen sich Ecken vom Bett.
• Chemikalienbeständigkeit: PC ist empfindlich gegen viele Lösungsmittel, Öle und alkalische Reiniger — es neigt zu Spannungsrisskorrosion. Für chemisch belastete Teile ist PP oder PA oft besser geeignet, Details im Artikel Chemikalienbeständigkeit.
• UV-Beständigkeit: Unstabilisiertes PC vergilbt und versprödet im Außeneinsatz. Für Outdoor-Teile ist ASA meist die bessere Wahl — den direkten Vergleich findest Du unter PC vs. ASA.

Druckparameter für PC 3D Druck

Die folgenden Bereiche decken reines PC und gängige PC-Blends ab. Maßgeblich ist immer das Datenblatt Deines konkreten Filaments — die Spanne zwischen einem leicht druckbaren PC-Blend und einem hochtemperaturfesten reinen PC ist groß.

Drei Punkte sind kritisch:

1. All-Metal-Hotend: Ab etwa 250 °C degradiert der PTFE-Inliner klassischer Hotends. Für PC brauchst Du ein All-Metal-Hotend, das die Temperaturen dauerhaft verträgt. Eine gehärtete Düse ist nur bei gefüllten Varianten nötig — mehr zur Düsenwahl.
2. Bauraumtemperatur schlägt Betttemperatur: Gegen Warping hilft nicht "noch mehr Betthitze", sondern eine gleichmäßig warme Kammer. Schon ein passiv geschlossener Bauraum, der sich auf 45–60 °C aufheizt, reduziert Verzug drastisch.
3. Trocken drucken, trocken lagern: PC nimmt innerhalb weniger Stunden an Raumluft so viel Feuchtigkeit auf, dass die Druckqualität sichtbar leidet. Ideal ist der Druck direkt aus einer beheizten Trockenbox.

Vorsicht beim Ablösen: PC haftet auf glattem PEI teils so stark, dass es beim Abkühlen PEI-Stücke aus der Beschichtung reißt. Ein dünner Klebestift-Film als Trennschicht schützt das Blech.

Typische Fehlerbilder und ihre Ursachen

• Knistern, Dampf, blasige Oberfläche: Klassisches Zeichen für feuchtes Filament. Bei PC das mit Abstand häufigste Problem. Lösung: 8–12 h bei 80 °C trocknen, aus der Trockenbox drucken.
• Ecken heben ab, Teil verzieht sich: Warping durch zu kalte Umgebung. Bauraum schließen, Zugluft eliminieren, Brim mit 8–15 mm, Kühlung aus.
• Schichten brechen wie Blätterteig: Schlechte Layerhaftung durch zu niedrige Düsentemperatur, zu viel Kühlung oder Feuchtigkeit. Düse 10 °C höher, Kühlung auf 0 %, Material trocknen.
• Feine Härchen und Fäden: Stringing tritt bei PC vor allem bei feuchtem Material auf. Erst trocknen, dann Retraktion optimieren — nicht umgekehrt.
• Risse Tage nach dem Druck: Spannungsrisse durch Kontakt mit Fetten, Klebern oder Reinigern. PC nie mit aggressiven Lösungsmitteln entfetten; Isopropanol nur kurz und sparsam.

Konstruktion und Nachbearbeitung

PC-Teile für hohe Lasten profitieren von denselben Grundregeln wie andere Funktionsteile — nur konsequenter angewendet. Bei der Wandstärke gilt: mindestens 3 Perimeter, für tragende Teile eher 4–5; die Wände tragen die Last, nicht das Infill. Die Bauteilausrichtung ist bei PC besonders wichtig, weil Zugbelastung quer zu den Schichten die Schwachstelle jedes FDM-Teils bleibt — auch bei einem so zähen Material.

Für Verschraubungen sind Gewindeeinsätze ideal: PC verträgt die Einschmelztemperaturen problemlos und hält die Inserts dank hoher Festigkeit dauerhaft fest. Getempert (im Ofen bei 100–120 °C über mehrere Stunden) gewinnt PC zusätzlich an Temperatur- und Formstabilität, kann dabei aber leicht schrumpfen — bei engen Toleranzen einplanen oder auf das Tempern verzichten.

Mechanische Nachbearbeitung (Bohren, Gewindeschneiden, Schleifen) funktioniert gut. Chemisches Glätten wie bei ABS ist mit PC dagegen nicht praxistauglich.

Wofür sich PC in der Praxis lohnt

• Bauteile im Wärmebereich: Halterungen im Motorraum, Teile nahe Heizelementen, Gehäuse für leistungselektronische Komponenten — überall dort, wo 100 °C+ auftreten können.
• Hochbelastete Ersatzteile: Zahnräder mit Stoßbelastung, Kupplungselemente, Hebel und Mitnehmer — typische Kandidaten aus dem Bereich Ersatzteile aus dem 3D-Drucker.
• Schutzabdeckungen und Maschinenverkleidungen: Die Schlagzähigkeit macht PC ideal für Abdeckungen, die Stöße abfangen müssen; Transparenz erlaubt Sichtfenster.
• Vorrichtungen und Werkzeuge: Bohrschablonen, Montagevorrichtungen und Prüfaufnahmen, die Kräfte und gelegentlich Wärme abbekommen.
• Funktionsprototypen unter realen Bedingungen: Wenn ein Prototyp die Belastungen des Serienteils sehen soll, ist PC oft näher an technischen Spritzgussmaterialien als jedes andere Standard-Filament — mehr dazu unter Funktionsprototypen.

Nicht die erste Wahl ist PC für dauerhafte Außenanwendungen (UV), für Teile mit intensivem Chemikalienkontakt und überall dort, wo PETG oder ABS die Anforderungen bereits erfüllen — dann zahlst Du mit PC nur unnötig hohen Druckaufwand.

PC im Vergleich zu Alternativen

Faustregel: Brauchst Du Verschleißfestigkeit und Gleitverhalten, nimm PA oder PA-CF. Brauchst Du Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Wärmebeständigkeit in einem Teil, ist PC gesetzt. Für einen strukturierten Entscheidungsweg hilft der Material-Auswahl-Guide.