PLA vs. PETG: Hauptunterschiede und Auswahlhilfe

Im Bereich der 3D-Drucktechnologie sind Kunststoffmaterialien, Metallpulver und Keramikmaterialien gängige Rohstoffe, die zur Konstruktion von Prototypen durch Schicht-für-Schicht-Druck verwendet werden.Bei Desktop-3D-Druckern für Endverbraucher sind jedoch PLA und PETG die am häufigsten verwendeten Materialien.

Aber was sind die Unterschiede zwischen ihnen? Wie soll man zwischen diesen beiden Optionen wählen?Im folgenden Inhalt gehen wir näher auf die Eigenschaften, Unterschiede und Anwendungsbereiche von PLA und PETG ein, um Ihnen bei der Suche nach Antworten auf diese Fragen zu helfen.

Was ist PLA?

In unserer vorherigen Diskussion zum Thema „PLA vs. ABS“ haben wir erfahren, dass PLA ein biologisch abbaubares Material ist, das typischerweise aus Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird.

Es hat einen niedrigeren Schmelzpunkt, was das Drucken erleichtert, und eignet sich gut für die Erstellung von Modellen und Kunstwerken, die ein gutes Erscheinungsbild erfordern.

Dank der biologischen Abbaubarkeit und Benutzerfreundlichkeit von PLA wird es in zahlreichen Bereichen eingesetzt, darunter Prototypendesign, medizinische Geräte, Lebensmittelverpackungen und mehr.

Was ist PETG?

PETG, kurz für Polyethylene Terephthalate Glycol-modified 1,4-Cyclohexandimethanol ester, ist ein transparenter, nichtkristalliner Copolyester, der zur Familie der modifizierten PET-Kunststoffe gehört.

Es wird durch Umesterung und Polykondensation von drei Monomeren hergestellt: PTA, EG und CHDM, wobei während des Produktionsprozesses eine bestimmte Menge Ethylenglykol durch CHDM ersetzt wird.

Im Vergleich zu PET verfügt PETG über ein zusätzliches 1,4-Cyclohexandimethanol-Copolymer und im Gegensatz zu PCT über ein Ethylenglykol-Comonomer, wodurch sich die Eigenschaften von PETG deutlich von denen von PET und PCT unterscheiden.

PLA vs. PETG: Leistungsvergleich

Bevor wir PLA und PETG vergleichen, müssen wir zunächst die Eigenschaften dieser beiden Materialien verstehen.

Das hervorstechendste Merkmal von PLA ist seine hervorragende biologische Abbaubarkeit, glatte Oberfläche und hervorragende Barriereeigenschaften, was es in vielen Bereichen zu einem vollständigen Ersatz für PS und PET macht.

PETG ist eine verbesserte Version des PET-Materials, das wegen seiner hohen Transparenz und Schlagfestigkeit beliebt ist.

Hier sind einige Leistungskennzahlen für PLA und PETG:

Es ist offensichtlich, dass PETG über eine hervorragende Schlagfestigkeit und Biegefestigkeit verfügt und nicht leicht bricht oder sich leicht verformt.

Die Schlagfestigkeit von PETG ist um ein Vielfaches höher als die von normalem PLA.

Obwohl PLA eine ordentliche Festigkeit aufweist, mangelt es ihm an Zähigkeit, wodurch es sehr anfällig für Biegung und Verformung ist.Darüber hinaus ist die thermische Stabilität von PLA mit der von PVC vergleichbar und zersetzt sich bei hohen Temperaturen leicht, wodurch die Hitzebeständigkeit im Vergleich zu PETG weniger effektiv ist.

PLA vs. PETG: Vor- und Nachteile

Um eine fundiertere Entscheidung zwischen diesen beiden Materialien treffen zu können, ist es notwendig, die Vor- und Nachteile von PLA und PETG zu analysieren.

Vorteile von PLA:

Biologische Abbaubarkeit: PLA wird aus Pflanzen gewonnen und kann auf natürliche Weise von Mikroorganismen abgebaut werden, was es umweltfreundlich macht.

Geringe Verformung: Der niedrigere Schmelzpunkt minimiert das Risiko einer Verformung, ideal für Anfänger und komplexe 3D-Drucke.

Keine giftigen Dämpfe: Beim Verbrennen von PLA werden keine schädlichen Gase freigesetzt, was auf seine Sicherheit sowohl für die Umwelt als auch für die menschliche Gesundheit hinweist.

Ungiftig: Unter normalen Nutzungsbedingungen sind Getränkeflaschen und Einweggeschirr aus PLA lebensmittelecht.

Nachteile von PLA

Sprödigkeit: Trotz seiner breiten Molekulargewichtsverteilung ist PLA hart und spröde und weist nur eine begrenzte Schlagfestigkeit auf.

Schlechte Hitzebeständigkeit: Bei Temperaturen über 50 °C verformt es sich leicht und ist daher für Anwendungen, die Hitzebeständigkeit erfordern, ungeeignet.

Vorteile von PETG

Hohe Transparenz: Spritzgegossene PETG-Produkte weisen ein außergewöhnlich hohes Maß an Transparenz auf, ähnlich wie Glas.

Gute Flexibilität: PETG weist eine hohe Zähigkeit und hervorragende Zugeigenschaften auf, wobei das maximale Dehnungsverhältnis bis zu 180 % erreicht.

Thermische Stabilität: Im Vergleich zu PLA weist PETG eine bessere Hitzebeständigkeit auf, sodass es bei höheren Temperaturen ohne Verformung verwendet werden kann.

Nachteile von PETG

Hygroskopizität: Im Vergleich zu PLA hat PETG eine höhere Feuchtigkeitsaufnahmerate und erfordert daher eine feuchtigkeitsdichte Lagerung, um eine Beeinträchtigung der Druckqualität zu vermeiden.

Tendenz zur Fadenbildung: Die viskose Extrusion kann bei unsachgemäßer Handhabung zu Fadenbildung und Düsenverstopfung führen.

PLA vs. PETG: Anwendungen

PETG ist für seine hohe Transparenz und hervorragende Zähigkeit bekannt und wird daher häufig bei der Herstellung mechanischer Teile, Lebensmittelbehälter und Haushaltsgegenstände verwendet.

PLA nimmt aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit und einfachen Druckbarkeit eine bedeutende Stellung in zahlreichen Branchen ein, darunter Spielzeug, medizinische Geräte und Lebensmittelverpackungen.

Darüber hinaus sind sowohl PLA als auch PETG die gängige Wahl im Bereich des 3D-Drucks.

Als eines der wenigen 3D-Druckmaterialien, die eine hohe Transparenz erreichen können, weist PETG eine Lichtdurchlässigkeit von bis zu 90 % auf und übertrifft Acryl in puncto Zähigkeit deutlich.

Der Druckvorgang ist nahezu geruchlos und die Bedruckbarkeit kommt der von PLA+ nahe.

Aufgrund der hohen Viskosität von PETG ist es jedoch weniger für den Druck von Modellen mit komplexen Strukturen geeignet.

Das Entfernen von Stützstrukturen ist sowohl zeit- als auch arbeitsintensiv und die Herstellung perfekter Modelle kann eine Herausforderung sein.

Im Vergleich zu anderen 3D-Druckmaterialien weist PLA-Filament eine niedrigere Drucktemperatur und eine gute Fließfähigkeit auf und ermöglicht die Herstellung von Produkten mit glatten Oberflächen und lebendigen Farben.

Es eignet sich besonders für die Herstellung von Dekorationsgegenständen und Ausstellungsstücken mit komplexen Modellen und feinen Details und ist somit die ideale Wahl für den Druck hochwertiger Ausstellungsstücke.

PLA vs. PETG: Umweltauswirkungen

Da die öffentliche Sorge um den Umweltschutz wächst, sind die Auswirkungen von Kunststoffprodukten auf die Umwelt in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt.

PLA, ein biobasierter Kunststoff, ist für seine hervorragende biologische Abbaubarkeit und seinen geringeren CO2-Fußabdruck bekannt, was dazu beiträgt, die langfristigen Umweltauswirkungen von Kunststoffabfällen zu mildern und Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

Allerdings erfordert PLA für eine wirksame Zersetzung spezielle industrielle Kompostierungsbedingungen und seine Abbaurate verlangsamt sich in natürlichen Umgebungen oder Heimkompostierungssystemen erheblich.

Andererseits ist PETG ein recycelbares Material, das bei vollständiger Verbrennung nur CO2 und Wasser hinterlässt, was es zu einer bevorzugten Alternative zu nicht umweltfreundlichen transparenten Materialien wie PVC macht.

PETG setzt bei der Verwendung keine Schadstoffe frei, verformt sich auch nicht und erzeugt beim Erhitzen keine giftigen Gase.

Die biologische Abbaubarkeit von PETG ist jedoch schlecht, was die Zersetzung in natürlichen Umgebungen erschwert und möglicherweise zu langfristigen Problemen der Plastikverschmutzung beiträgt.

Die Herstellung und Verarbeitung von PETG erfordert im Vergleich zu PLA grundsätzlich höhere Temperaturen, was zu einem höheren Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen führen kann.

So wählen Sie zwischen PETG und PLA

Zu Beginn eines neuen Projekts denken Sie möglicherweise über die Wahl zwischen PLA- und PETG-Materialien nach.

Wenn Ihr Projekt Materialien erfordert, die eine hohe Haltbarkeit, hervorragende Schlagfestigkeit und größere Hitzebeständigkeit bieten, ist PETG die geeignetere Option.

Es besitzt nicht nur den Glanz von PLA, sondern vereint auch die Stärke von ABS und erreicht so eine perfekte Mischung aus beidem.

Für Projekte, bei denen Umweltfreundlichkeit, einfache Nachbearbeitung und Budgetfreundlichkeit im Vordergrund stehen, ist PLA aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit, niedrigeren Drucktemperaturen und guten Fließeigenschaften die ideale Wahl.

Da PLA beim Drucken nahezu keinen Geruch erzeugt, eignet es sich außerdem besser für den Heim- und Bildungsbereich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl zwischen diesen Materialien unter anderem auf der Grundlage der Leistungsanforderungen des Produkts, der Umweltauswirkungen, der Druckerspezifikationen und des Projektbudgets getroffen werden sollte.