Filament-Vergleichstest: Weißes PLA für 3D-Drucker ab 10 Euro

Vergleichstest: PLA Weiß

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PLA für den 3D-Drucker unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Das billigste ist überraschend gut, das teuerste überraschend schlecht. Wir zeigen welches PLA-Filament für Lithophane, Funktionsteile oder 3D-Figuren das Beste ist.

Das Verbrauchsmaterial für den Drucker muss nicht teuer sein, günstiges PLA gibt es bereits ab 10 Euro je Kilo. Die große Frage aber lautet: Lohnt es sich mehr zu investieren und wie groß sind die Qualitätsunterschiede tatsächlich? Um das herauszufinden hat TechStage neun verschiedene Filamente in der Praxis getestet und verglichen.

Dieser Vergleichstest gehört zu unserer Themenwelt 3D-Drucker. Neben konkreten Einzeltests finden sich hier etwa Ratgeber zu Themen wie günstige XL-Drucker oder kostenlose Druckvorlagen.

Nach dem Vergleichstest von fünf Rainbow-Filamenten muss nun weißes PLA beweisen, was es in der Praxis leistet.

Weißes PLA ist weißes PLA, da sollte ein Hersteller nicht großartig viel falsch machen können. Trotzdem haben preiswerte Filamente oft einen schlechten Ruf. Die Gründe hierfür lassen sich mit einem groben Blick auf den Herstellungsprozess erklären.

Die PLA-Marken werden hochindustriell hergestellt. Der Filamentverkäufer bekommt seinen Blend (die Materialmischung) in der Regel vorgefertigt in PLA-Pallets geliefert. Jeder Hersteller nutzt dabei seine ganz eigene Mischung aus unterschiedlichen Polylactiden, Pigmenten und Additiven. Die komplette Maschinerie zur folgenden Filamentherstellung ist circa zehn Meter lang. Das Granulat wird zuerst in einem großen Extruder mit Schneckenförderung erhitzt und ausgepresst. Nach dem Extrudieren wird es kalibriert, abgekühlt und schließlich aufgewickelt.

Es gibt bei der Produktion drei große Fehlerquellen:

  • Fehlerhaftes Kalibrieren: Ist der Querschnitt des Filaments unterschiedlich dick, wird auch unterschiedlich viel Material extrudiert. Somit ist die Maßgenauigkeit des 3D gedruckten Bauteils fehlerhaft. Im schlimmsten Fall ist der Durchmesser des Filaments größer als der des Coldends, was zur Verstopfung des Druckkopfes führen kann.
  • Mangelnde Kühlung des Filaments: Wird das heiße Filament vor der Wicklung nicht genügend runtergekühlt, kann es brüchig werden. Bemerkbar macht sich dies meist erst im letzten Drittel der Rolle, da dort die Krümmung des noch heißen Materials am größten ist.
  • Ungenaue Wicklung: Wird das Filament nicht präzise maschinell gewickelt, kann es zu überlagernden Überschneidungen führen, die sich beim Abwickeln verknoten.

Was wir beim 3D-Druck nicht wollen: Verknotungen bei der Abwicklung, Hotend-Verstopfungen durch variablen Materialdurchmesser oder Abrisse durch gerissenes sprödes Filament.

Was wir wollen: Filament, mit dem der Drucker tagelang ohne Komplikationen durchdruckt. Eine vakuumverpackte Filamentrolle und präzise parallel gewickelte Lagen sind schon erste Anzeichen für einen guten Kauf.

Nun der schnellste Weg für neues 3D-Druckmaterial sind Onlinehändler wie Amazon. Dort locken unzählige Angebote unterschiedlichster Hersteller mit günstigen Preisen und mit hervorragender Druckqualität. Den Zuschlag erhält häufig ein günstiges Produkt mit möglichst vielen guten Käuferbewertungen. Diese Bewertungen können echte Nutzererfahrungen widerspiegeln, denkbar sind aber auch Manipulationen mit Marketingkampagnen der Wiederverkäufer durch erkaufte Bewertungen. Erst beim Drucken zeigt sich dann tatsächlich, ob das hochpreisige Filament sein Geld wert ist, oder das billige Filament nur Ärger bereitet.

Der Onlinehändler 3D Jake hat uns für den Test Markenfilamente von Extrudr, eSun, Fillamentum, Fiberlogy sowie der eigenen Hausmarke zur Verfügung gestellt. Material4print sendete uns sein PLA Filament „Made in Germany“. Das günstigste Filament kauften wir von GST3D, einem spanischen Hersteller, für 9,99 Euro/kg ein.

TechStage hat neun Filamentsorten verschiedener Hersteller in über 200 Druckstunden verarbeitet und präsentiert die Ergebnisse. Die Filamente unterscheiden sich nicht nur im Preis, sondern auch bei den Weißtönen, dem zusätzlichen Faseranteil, Materialoberfläche und Pigmentierung.

Der Durchmesser des Filaments lag lediglich bei Polymaker und GST3D über 1,70 mm. Die restlichen Hersteller lagen durchwegs unter den beworbenen 1,75 mm Durchmesser.

Filament Durchmesser Minimum Durchmesser Maximum
3DJake Eco PLA 1,65 mm 1,68 mm
eSun PLA+ Cool White 1,64 mm 1,68 mm
eSun PLA+ Warm White 1,64 mm 1,68 mm
Extruder NX2 PLA 1,62 mm 1,67 mm
Fiberlogy FiberSatin Pearl 1,64 mm 1,68 mm
Fillamentum PLA Extrafill Traffic White 1,63 mm 1,69 mm
GST3D PLA+ 1,69 mm 1,74 mm
Material4Print PLA 1,67 mm 1,68 mm
Polymaker Polyterra PLA Cotton White 1,74 mm 1,75 mm

Bei der Abwicklung hatten wir nur bei eSUN Cold White und eSUN Warm White einen gravierenden Abwicklungsfehler. Dieser blockierte die Spule komplett. Der Druck schlug fehl und wir mussten den Vorgang neu starten. Bei Material4print gab es auch einen Fehler, der sich aber schnell wieder von selbst löste.

Als Erstes druckten wir für jedes Filament einen Temptower. Bei diesem Testmodell wird die Drucktemperatur mit jedem Abschnitt um fünf Grad erhöht und so die beste Drucktemperatur ermittelt. Der kleine Turm besteht aus Überhängen, Löchern, Brücken und kleinen Kegeln. Die Temperaturschicht mit der geringsten Fädenbildung (Spinning), den schönsten Überbrückungen, Überhängen und feinsten Kegelspitzen ist die ideale Drucktemperatur.

Um gleiche Voraussetzungen für jedes Filament zu schaffen, druckten wir jedes einzelne Modell auf demselben 3D-Drucker. Zum Druck der Bilder von Baby Yoda Grogu kam der Creality Ender 5 Pro (Testbericht) zum Einsatz. Für das Bergpanorama nutzen wir den günstigen Artillery Hornet (Testbericht). Für das Schiffchen Benchy wurde ein modifizierter Cr-10s mit Micro Swiss Hotend und optimierter beidseitiger Luftkühlung verwendet.

Wir empfehlen für perfekte Lithophane zwar eine Druckgeschwindigkeit von etwa 35 mm/s. Um die Unterschiede besser freizustellen, entschieden wir uns bei den Tests für ein Geschwindigkeit von 50 mm/s. Eigentlich zu schnell für perfekte Drucke, aber ideal um Unterschiede im Fließverhalten und dem Erstarren des Materials deutlich zu veranschaulichen. Der Temptower wurde mit 0,2-mm-Schichtdicke gedruckt, die Lithophane und das Benchy mit 0,16-mm-Schichtdicke.

Bei unseren getesteten Filamenten zeigte kein einziger Temptower gravierende Unterschiede in den unterschiedlichen Temperaturstufen. Bei genauer Betrachtung konnte man feinste Unterschiede feststellen, die aber praktisch nicht ins Gewicht fallen. Selbst PLA+ und Satin Pearl dessen Drucktemperatur mit 205 bis 230 Grad angegeben ist, wurden mit 190 Grad ordentlich gedruckt.

Am besten gefallen uns hier die Ergebnisse von eSun Warm White, GST3D und dem PLA von Material4print. Im Mittelfeld landen 3DJake Eco, eSun Cold White und das Polyterra von Polymaker. Nicht ganz so gut sehen die Temptower mit dem PLA von Extrudr, Fiberlogy und Fillamentum aus.

So präsentiert sich PLA insgesamt als ideales und unkompliziertes Druckmaterial. Es lässt sich problemlos mit verschiedenen Temperaturen verdrucken, erzeugt keine unangenehmen Gerüche und haftet auf den einfachsten Druckplatten.

Das Benchy, ist ein kleines und somit schnell gedrucktes Modell. Dort kann schnell das Druckverhalten bei Überhängen, Überbrückungen, runden und eckigen Kanten, Aushöhlungen und feinen Details ermitteln. Auch diese Benchys wurden mit 50 mm/s Druckgeschwindigkeit gedruckt. Bei stärker gefüllten PLA Filamenten, die höher pigmentiert sind, gab es insgesamt eine stärkere Rillenbildung als bei den Standard-Filamenten.

Uns haben die Druckergebnisse von eSun Warm White und GST3D am meisten überzeugt. Im Mittelfeld landen die Ergebnisse mit 3D Jake Eco, eSun Cold White, Material4print und Polymaker Polyterra. Nicht schlecht, aber eben nicht so gut wie die anderen Filamente, schneiden die PLAs von Extrudr, Fiberlogy und Fillamentum ab.

Bei den Lithophanen waren die Unterschiede der verschiedenen Materialien am deutlichsten. Beim Vergleich der gedruckten Lithophane hatten wir von neun Filamenten auch neun verschiedene Weißtöne vor uns. Auch bei der Lichtdurchlässigkeit gibt es einen großen Spielraum. Hier wird deutlich, wie viel Unterschiede es in dem vermeintlich selben Material geben kann.

In Sachen Druckqualität hatten wir beim Baby Yoda keine allzu großen Druckunterschiede. Am besten haben die beiden PLA-Filamente von eSun und das Material von GST3D abgeschnitten. Das Material von Fillamentum landet im Mittelfeld. Bei den Filamenten von Extrudr, Fiberlogy, 3D Jake Eco, Material4print und Polymaker ist es beim Druck des Panoramabildes zu unsaubere Ecken an dem äußeren Rahmen gekommen. Dies trat trotz mehrerer Versuche immer im letzten Fünftel des Druckvorganges auf.

Am meisten waren wir überrascht, welch ein breites Spektrum an Weißtönen die verschiedenen Filamente bieten.

Wir empfehlen für wirklich perfekte Drucke eine niedrige Druckgeschwindigkeit von 20 mm/s für die erste Schicht und maximal 35 mm/s für alle weiteren Schichten.

Bei den Temptowern hat sich herausgestellt, dass die Temperatur bei PLA nur untergeordnet eine Rolle spielt. Bei hohen Druckgeschwindigkeiten zwischen 50 und 180 mm/s empfehlen wir die Temperatur im oberen Drittel der Herstellerangabe anzupeilen. Mehr Wärme führt zu besseren Flusseigenschaften des Filaments. Bei feinteiligen Drucken mit langsamer Druckgeschwindigkeit sollte die Temperatur eher im unteren Drittel angelegt werden.

Ein zusätzlicher Tipp: Bei allen Bowden-Druckern leiert der Schlauch im Hotend mit der Zeit aus. Das ständige Einpressen des Filaments nach dem Retract, drückt den noch harten Teil an die Wand des Schlauches und weitet ihn so mit der Zeit aus. Wird das Druckbild mit der Zeit schlechter, ist es Zeit den Bowden-Schlauch zu kürzen oder zu ersetzen.

Die im Preisvergleich gezeigten Filamente haben unterschiedliche Durchmesser und Gewichte.

Unser Preis-Leistungs-Sieger ist überraschend das Low-Budget-Filament von GST3D PLA+ geworden, es hat eine vernünftige Druckqualität und ist deutlich günstiger als die Konkurrenz.

Unsere Druckbildsieger sind das eSun PLA+ Warm White und das PLA von Material4Print. Sie lieferten die saubersten, glattesten Druckergebnisse bei den Temptowern und den Benchys. Zum PLA von eSun muss man allerdings sagen, dass beide Spulen mit einem Abwicklungsfehler den Druck blockierten.

Für den Druck von Lithophanen möchten wir uns auf keinen klaren Sieger festlegen. Sehr gute Druckqualität kann mit langsameren Geschwindigkeiten bei allen Filamenten erreicht werden. Die Vielfalt der unterschiedlichen Bildoptiken durch die PLA-Blends ist verblüffend. Da hat jedes Filament seinen eigenen Charme.

Weitere Vergleichstests, Ratgeber und Einzeltests gibt es in der Themenwelt 3D-Drucker.

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