High-Impact Polystyrene (HIPS) – Das Ultimative Material im 3D-Druck

Einführung

High-Impact Polystyrene, kurz HIPS, ist ein hochbelastbares, thermoplastisches Polymer, das durch die Polymerisation von Polybutadien zu Polystyrol entsteht. Es erfreut sich besonderer Beliebtheit im Bereich des 3D-Drucks, sowohl als Druckmaterial als auch als Supportmaterial. In diesem Artikel tauchen wir tief in die Welt von HIPS ein und beleuchten seine Eigenschaften, die Vorteile bei der Verwendung im 3D-Druck und wie es korrekt verarbeitet wird.

Eigenschaften von HIPS

HIPS zeichnet sich durch eine Reihe bemerkenswerter Eigenschaften aus, die es von anderen Kunststoffen abheben:

• Hervorragende Schlagzähigkeit und Härte: Wie der Name „High-Impact“ andeutet, besitzt HIPS eine außergewöhnlich hohe Schlagfestigkeit. Diese Eigenschaft macht es ideal für Anwendungen, die robust und widerstandsfähig sein müssen.
• Löslichkeit in Limonene: Eine der herausragendsten Eigenschaften von HIPS ist seine Löslichkeit in Limonene. Diese Eigenschaft macht es besonders wertvoll als Supportmaterial, da es nach dem Druck leicht entfernt werden kann.
• Ästhetische Vorteile: HIPS besitzt eine strahlend weiße Farbe, die nicht nur funktional, sondern auch ästhetisch ansprechend ist, wenn es als sichtbares Bauteil genutzt wird.

Verarbeitung von HIPS im 3D-Druck

Druckvorbereitung und -einstellungen

Aufgrund seiner Ähnlichkeiten zu ABS sind die Verarbeitungsschritte bei HIPS weitgehend vergleichbar. Hier sind die wesentlichen Aspekte:

• Warping verhindern: HIPS ist anfällig für Warping, insbesondere bei großformatigen Druckprojekten. Ein beheiztes Druckbett (mindestens 100 °C) und ein abgeschotteter Bauraum sind essenziell, um dieses Problem zu minimieren.
• Dual Extrusion Drucker verwenden: Beim Einsatz von HIPS als Supportmaterial empfehlen wir die Verwendung eines 3D-Druckers mit Dual Extruder, wie zum Beispiel dem Makerbot Replicator 2. Dies ermöglicht den gleichzeitigen Druck von Haupt- und Supportmaterialien, was die Entfernung des Supports nach dem Druck erleichtert.

Nachbearbeitung von HIPS

HIPS kann nach dem Druck vielfältig nachbearbeitet werden, insbesondere wenn es als Supportmaterial gedruckt wurde. Dabei ist die Auflösung in Limonene eine bevorzugte Methode:

• Sicherheitsvorkehrungen bei Limonene: Limonene ist eine Chemikalie, die mit Vorsicht gehandhabt werden sollte. Tragen Sie Schutzhandschuhe und vermeiden Sie den direkten Kontakt mit den Augen. Lagern Sie Limonene kühl und trocken, um die bestmögliche Handhabung zu gewährleisten.
• Optimierung der Auflösung: Für größere Druckvorhaben empfehlen wir, sperrige Supportteile manuell zu entfernen, bevor das restliche HIPS in Limonene aufgelöst wird. Dies spart sowohl Zeit als auch Materialkosten, da Limonene vergleichsweise teuer ist (etwa 30€/Liter).
• Belüftung sicherstellen: Während der Auflösung sollte der Geruch von Limonene so wenig wie möglich eingeatmet werden, um Kopfschmerzen und andere gesundheitliche Beeinträchtigungen zu vermeiden.

Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen von HIPS

HIPS wird in zahlreichen Bereichen verwendet, sowohl als eigenständiges Druckmaterial als auch als Supportmaterial:

1. Supportmaterial für komplexe 3D-Drucke

Dank seiner Löslichkeit in Limonene ist HIPS das ideale Supportmaterial für komplexe Geometrien im 3D-Druck, insbesondere bei Verwendung von ABS als Hauptmaterial.

2. Verwendung als Hauptmaterial

Neben seiner Rolle als Supportmaterial kann HIPS auch als Hauptmaterial genutzt werden, insbesondere in Anwendungen, bei denen hohe Schlagzähigkeit und Stabilität gefordert sind, wie im Modellbau oder in der Prototypenentwicklung.

3. Ästhetische Anwendungen

Durch seine strahlend weiße Farbe und seine glatte Oberfläche eignet sich HIPS auch für Anwendungen, bei denen das Endprodukt eine ansprechende Optik erfordern soll.

Fazit

HIPS ist ein vielseitiges und leistungsstarkes Material im Bereich des 3D-Drucks. Mit seiner hohen Schlagzähigkeit, der Löslichkeit in Limonene und seiner ästhetischen Anmutung bietet es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Die richtige Handhabung und Verarbeitung sind jedoch entscheidend, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Nutzen Sie die Vorteile von HIPS, um Ihre 3D-Druckprojekte auf die nächste Stufe zu heben.