UV-beständiges und hitzefestes Filament im Vergleich

Markierte Begriffe erklären wir kurz, wenn du darauf zeigst oder tippst.

Kurz gesagt: PLA wird laut Herstellerdatenblättern schon bei rund 55 °C weich und taugt weder fürs Auto im Sommer noch für Dauersonne. PETG hält etwas mehr aus, rund 68 °C, und ist für viele Teile draußen brauchbar. Für Teile, die heiß werden und in der Sonne stehen, ist ASA mit 93 bis 96 °C und hoher UV-Beständigkeit die naheliegende Wahl. Noch mehr Wärme verträgt PC, das aber ohne Schutz unter Sonnenlicht altert.

Die Details, Herstellerwerte und Fallstricke stehen unten.

Wie heiß wird es eigentlich?

Der ADAC hat in einem Hitzetest geparkte Autos in der Sonne gemessen. Der Innenraum des Referenzfahrzeugs ohne Sonnenschutz erreichte 53 °C. Laut ADAC sind im geparkten Auto auch über 60 °C schnell möglich, Lenkrad und Armaturen wurden über 70 °C heiß.

Für 3D-Drucke heißt das: Ein Handyhalter am Armaturenbrett oder ein Clip an der Windschutzscheibe muss deutlich mehr aushalten als ein Teil im Kofferraum. Draußen kommt neben der Wärme das UV-Licht dazu, das Kunststoffe ausbleichen und verspröden lässt.

Was die Zahlen im Datenblatt bedeuten

Hersteller geben die Wärmebeständigkeit auf verschiedene Arten an. Die Werte sind deshalb nicht direkt vergleichbar.

Zwei Dinge solltest du beim Lesen im Kopf behalten:

• Die Prüfkörper sind massiv. Extrudr schreibt in seinen Datenblättern, dass die Temperaturbeständigkeit bei einer Wanddicke von mindestens 4 mm geprüft wurde. Polymaker weist darauf hin, dass dünne Wände und wenig Infill unter Wärme deutlich schneller nachgeben als ein dickes, dichtes Teil aus demselben Filament.
• Last zählt. Ein Teil, das nur herumliegt, verträgt mehr als eine Halterung, an der ein Handy hängt oder die unter Spannung eingeklemmt ist.

Plane deshalb mit Abstand zum Datenblattwert. Liegt die erwartete Temperatur knapp an der HDT, ist das Material zu knapp bemessen.

Die Materialien im Vergleich

Die Werte sind Beispiele aus aktuellen Herstellerdatenblättern. Andere Marken und Varianten (Matt, Silk, CF, High Speed) können deutlich abweichen. Maßgeblich ist immer das Datenblatt deiner Spule.

PLA: nur für drinnen und Schatten

Prusa nennt für Prusament PLA eine Temperaturbeständigkeit von 55 °C und schreibt, dass Teile ab über 60 °C an mechanischer Festigkeit verlieren. Dazu kommt die geringe UV-Beständigkeit. Prusa hält PLA deshalb für draußen nicht ideal. Im Sommer-Auto liegt schon die gemessene Innenraumluft des ADAC-Tests mit 53 °C nah an diesem Wert, am Armaturenbrett deutlich darüber.

Ausnahmen gibt es: Polymaker bietet ein HT-PLA an, das laut Hersteller bis 150 °C formstabil bleiben soll, und gibt für eine matte PLA-Sorte Witterungstests auf ASA-Niveau an. Das sind Eigenschaften dieser speziellen Produkte, nicht von PLA allgemein. Bei Spezial-PLA zählt deshalb nur das Datenblatt der jeweiligen Sorte.

PETG: der Kompromiss für draußen

PETG verträgt laut Prusament-Datenblatt rund 68 °C. Prusa hält es für Innen- und die meisten Außenanwendungen geeignet, Polymaker beschreibt es als beständig gegen UV-Licht. Für Gartenteile, Halterungen am Balkon oder Teile im Kofferraum ist PETG daher oft ausreichend. Direkt hinter der Windschutzscheibe oder am Armaturenbrett, wo der ADAC über 70 °C gemessen hat, wird es knapp.

ABS: hitzefest, aber nicht sonnenfest

ABS hält mit einer HDT von 85 °C (Extrudr) Wärme gut aus. Prusa führt fehlende UV-Beständigkeit aber ausdrücklich als Nachteil auf und nennt ASA als Nachfolger mit genau dieser Stärke. ABS passt also für warme Teile im Schatten, etwa an Geräten, weniger für Dauersonne.

ASA: die Wahl für Sonne und Wärme

ASA kombiniert ABS-ähnliche Wärmebeständigkeit (93 bis 96 °C) mit hoher UV-Beständigkeit. Polymaker gibt für sein ASA einen zweijährigen Außentest an: Danach lag die Farbänderung bei einem ΔE unter 2,5, die Teile blieben intakt. Für Teile außen am Auto, am Haus oder im Garten ist ASA damit das naheliegende Material. Es druckt sich allerdings schwieriger als PETG, ein geschlossener Drucker hilft deutlich. Mehr dazu unter ASA drucken.

PC: für hohe Temperaturen, mit UV-Schutz

Polycarbonat verträgt mehr Wärme als ASA. Prusa nennt PC Blend für wärmebelastete Teile wie Lüfterdüsen, Polymaker gibt eine HDT von über 115 °C an. Laut Polymaker baut PC unter längerer Sonneneinstrahlung aber ab, wenn es nicht beschichtet ist. Für heiße Teile in der Sonne heißt das: PC lackieren oder ASA nehmen, wenn dessen Temperaturbereich reicht.

Nylon: stark streuende Werte

Bei Nylon gibt es nicht den einen Wert. Prusament PA11 kommt ungetempert nur auf eine HDT von 58,7 °C, nach dem Tempern laut Prusa auf bis zu 122,5 °C, und hat laut Hersteller eine hohe UV-Beständigkeit. Extrudr gibt für sein PA12 einen Vicat-Wert von 142 °C an. Laut Polymaker erhöhen Kohle- oder Glasfasern die Wärmeformbeständigkeit zusätzlich. Beachte außerdem: Nylon nimmt laut Polymaker nach dem Tempern langsam wieder Feuchtigkeit aus der Luft auf.

TPU: weich, aber erstaunlich wärmefest

TPU ist schon bei Raumtemperatur weich, Extrudr gibt für Flex Medium eine Glasübergangstemperatur von −30 °C an. Die Vicat-Werte liegen trotzdem bei 101,6 °C (Prusament TPU 95A) und 110 °C (Extrudr Flex Medium). Bei der UV-Beständigkeit widersprechen sich die Quellen: Extrudr und Polymaker bezeichnen ihr TPU als UV-beständig, der Loctite-Leitfaden von Henkel schreibt thermoplastischem Polyurethan dagegen eine schlechte Witterungsbeständigkeit durch UV zu. Hier entscheidet die einzelne Sorte, prüfe das Datenblatt.

Welches Material wofür?

So hält ein Teil länger

• Wände dicker machen. Mehr Wände und mehr Infill helfen gegen Verformen unter Wärme, siehe Wände und Deckschichten und Infill.
• Tempern, wo der Hersteller es vorsieht. Bei teilkristallinen Materialien wie Nylon oder HT-PLA steigt die Wärmebeständigkeit laut Polymaker durch Tempern. Bei amorphen Materialien wie PETG, ABS und ASA bringt es vor allem Spannungsabbau. Teile können sich dabei verziehen, halte dich an die Herstellerangaben.
• Lackieren gegen UV. Ein Klarlack mit UV-Schutz kann die Farbe schützen, Polymaker empfiehlt für PC eine Beschichtung. Wie das geht, steht unter 3D-Drucke nachbearbeiten.
• Helle Farben wählen. Der ADAC hat gemessen, dass dunkle Oberflächen stärker aufheizen: Auf schwarzem Lack waren es 65 °C, auf weißem 44 °C.

Welches Material wie gedruckt wird, steht in der Filament-Übersicht. Für ABS, ASA und PC brauchst du meist einen geschlossenen Drucker, eine Auswahl findest du unter geschlossene 3D-Drucker.