Filament-Vergleich: PETG, ABS, Nylon und PC im Praxis-Check

Die Materialwahl entscheidet im 3D-Druck mehr über Belastbarkeit, Lebensdauer und Stückkosten als jede andere Stellschraube – mehr als Schichtdicke, mehr als Druckergebnis-Optimierung, oft mehr als das Verfahren selbst. Wir bekommen die Filament-Frage in fast jedem zweiten Erstgespräch, deshalb in diesem Beitrag eine belastbare Gegenüberstellung der vier wichtigsten technischen Thermoplaste: PETG, ABS, Nylon und Polycarbonat – jeweils mit Datenblattwerten aus seriösen Hersteller-Quellen.

PETG – der Allrounder für Funktionsbauteile

PETG (Polyethylenterephthalat, Glycol-modifiziert) ist das Workhorse-Material im technischen FDM-Druck. Die Mechanik ist solide: Zugfestigkeit rund 50 MPa in X-Y-Richtung, E-Modul 2,1 GPa, Bruchdehnung 8 Prozent – Werte aus dem Polymaker PolyLite PETG Datenblatt (V5.4). Die Glasübergangstemperatur liegt bei 81 Grad Celsius, die Wärmeformbeständigkeit (HDT bei 1,8 MPa) bei 75 Grad. Druckbar ist PETG bei Düsentemperaturen von 230 bis 260 Grad auf einem 70 bis 80 Grad warmen Bett – ohne beheizte Kammer, was die Druckbarkeit für Werkstattumgebungen drastisch vereinfacht.

Was PETG so beliebt macht: niedrige Schwindung, sehr gute Schichthaftung, ausreichende Schlagzähigkeit für Gehäuse und Halterungen. Bei Lebensmittelkontakt-Anwendungen ist PET-Basis grundsätzlich nach FDA 21 CFR 177.1630 und EU 10/2011 zugelassen – allerdings: Compliance des Granulats reicht nicht. Erst der Druckprozess mit Edelstahldüse und lebensmittelkonformen Pigmenten ergibt ein kontaktzulässiges Endteil. Grenzen sind die UV-Beständigkeit (leichte Vergilbung nach ein bis zwei Jahren Outdoor) und die Wärmeformbeständigkeit – Dauerlast über 60 Grad ist nicht empfehlenswert.

ABS – der Klassiker mit Aceton-Glättung

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist der industrielle Klassiker und für viele Anwendungen weiterhin die richtige Wahl. Die Kennzahlen aus dem Polymaker PolyLite ABS Datenblatt (V5.5): Zugfestigkeit 33 MPa (geringer als PETG), aber Charpy-Schlagzähigkeit von 18 kJ/m² – siebenfach höher als PETG. Genau das ist die Stärke von ABS: hohe Zähigkeit, Wärmeformbeständigkeit bis 98 Grad bei 1,8 MPa, Glasübergangstemperatur 101 Grad. Stratasys ABS-M30 für die F-Serien-Industriedrucker bietet laut Datenblatt nochmals 25 bis 75 Prozent höhere Festigkeit als Standard-ABS.

Das Alleinstellungsmerkmal: Aceton-Dampfglättung. Wer ABS-Bauteile in einem geschlossenen Aceton-Behälter aufhängt, bekommt nach 15 bis 30 Minuten optisch versiegelte, glatte Oberflächen ohne sichtbare Schichtlinien – das funktioniert mit keinem anderen Standard-Filament. Nachteile: ABS warpt stark, eine beheizte und idealerweise geschlossene Druckkammer ist quasi Pflicht, und die UV-Beständigkeit ist schlecht – Outdoor-Anwendungen werden in Wochen brüchig und kreidig. Für UV-stabile Outdoor-Bauteile ist ASA die bessere Wahl, das aus ABS abgeleitete UV-stabilisierte Schwestermaterial.

Nylon (PA) – Festigkeit für mechanisch belastete Teile

Nylon-basierte Filamente sind die Wahl, wenn mechanische Belastung das Hauptkriterium ist. Faserverstärktes Polyamid wie das Polymaker PolyMide PA612-CF erreicht 105 MPa Zugfestigkeit, einen E-Modul von 7,5 GPa und eine Biegefestigkeit von 169 MPa – Werte, die in die Region klassischer technischer Konstruktionswerkstoffe vorstoßen. Stratasys FDM Nylon 12 (PA12) liefert laut Datenblatt rund 49 MPa Streckspannung bei nur 0,5 Prozent Feuchteaufnahme – die geringste in der gesamten PA-Familie.

Genau die Hygroskopizität ist das wichtigste Praxisproblem von Nylon: PA6 nimmt mehrere Prozent Wasser auf, PA612 etwa 2,5 Prozent, PA12 nur 0,5 Prozent. Feuchtes Nylon druckt sich schlecht (Dampfblasen in der Düse, Stringing, schwache Schichthaftung) und verliert mechanische Eigenschaften. Wer Nylon einsetzt, hat einen Trocknungsofen (80 Grad, 4 bis 8 Stunden vor dem Druck) und idealerweise eine Dry-Box am Drucker. Markforged Onyx (PA6 mit Kurzkohlefaser) ist ein populärer Kompromiss – das Markforged-Datenblatt weist 1,4 GPa E-Modul aus, mit Endlosfaser-Reinforcement bis 2,4 GPa, bei guter Druckbarkeit. Typische Anwendungen: Greifer in der Automatisierung, Werkzeughalter, Vorrichtungen, Automotive-Bauteile mit Öl- oder Kraftstoffkontakt.

Polycarbonat – Hochleistung für Hitze und Schlag

Polycarbonat ist die High-End-Wahl für mechanisch hochbelastete oder hitzebeständige Bauteile. Das PolyMax PC Datenblatt dokumentiert eine Zugfestigkeit von 53 MPa, einen E-Modul von 2,4 GPa und eine Charpy-Schlagzähigkeit (gekerbt) von 21 kJ/m² – die höchste im Vergleich. Glasübergangstemperatur 113 Grad, Wärmeformbeständigkeit 99 Grad bei 1,8 MPa, mit Annealing bei 90 Grad/2 Stunden weiter steigerbar. Stratasys-Industrie-PC erreicht laut Datenblatt sogar 161 Grad Glasübergangstemperatur, da reineres Bisphenol-A-PC verarbeitet wird.

Der Preis für diese Eigenschaften: PC ist druckanspruchsvoll. Düsentemperatur 250 bis 270 Grad, Bett 90 bis 105 Grad, beheizte Kammer von 70 bis 100 Grad praktisch zwingend, sonst kommt es zu massivem Warping und Layer-Splits. Für die meisten Werkstatt-Drucker ohne aktive Kammerheizung ist PC nicht prozesssicher druckbar. Wir setzen PC dort ein, wo Tg über 110 Grad und hohe Schlagzähigkeit kombiniert gebraucht werden – Werkzeugaufnahmen in heißen Umgebungen, Schutzgehäuse für elektrische Komponenten, Bauteile in Maschinenkammern.

Direktvergleich auf einen Blick

Anwendungsmatrix: Welches Material für welchen Einsatz

Lebensmittelkontakt (indirekt, kurzfristig): PETG mit Edelstahldüse und zertifiziertem Granulat (BASF Ultrafuse PET). ABS ist wegen möglicher Styrol-Migration ungeeignet. UV/Outdoor langfristig: ASA vor PC vor PETG, ABS ist auszuschließen. Mechanisch hoch belastet: PC für Schlag, PA12 für Steifigkeit, PA-CF für Steifigkeit plus geringe Schwindung. Wirtschaftlicher Prototyp oder Vorrichtung: PETG schlägt ABS in der Druckbarkeit klar. Werkzeug- und Vorrichtungsbau in Hitzeumgebung: PC, optional mit Annealing. Automotive-Bauteile mit Öl- oder Kraftstoffkontakt: PA12 wegen Chemikalienbeständigkeit. Bahnindustrie mit EN 45545-2-Brandschutzanforderung: Spezialfilamente wie Nanovia PC-ABS Rail oder PA Rail, die nach Hersteller-Zertifizierung HL3 erreichen – wobei Filament-Zertifikat nicht gleich Druckteil-Zertifikat ist.

Lagerung und Trocknung: oft unterschätzt

Filamente sind hygroskopisch – in unterschiedlichem Ausmaß. Wer Material aus dem offenen Beutel druckt, riskiert sichtbare Druckdefekte unabhängig vom gewählten Werkstoff. Faustregel aus unserer Werkstatt: PLA und PETG bleiben in Originalverpackung mit Silica-Gel mehrere Monate druckfähig. ABS und PC sollten innerhalb von vier Wochen verarbeitet werden, danach lohnt eine Trocknung bei 65 bis 80 Grad für sechs bis acht Stunden. Nylon-Filamente sind das Sorgenkind: PA12 verträgt offene Lagerung wenige Tage, PA6 und Onyx nur Stunden. Standard ist deshalb eine beheizte Dry-Box am Drucker (40 bis 50 Grad), zusätzlich Trocknung im Konvektionsofen vor dem Druckstart. Wer das einmal konsequent umsetzt, sieht die Druckqualität deutlich stabiler – und kann Material auch nach Monaten noch verarbeiten.

Normen und regulatorische Hinweise

Wer für regulierte Anwendungen druckt, kommt um drei Normfamilien nicht herum: EU 10/2011 und FDA 21 CFR 177 für Lebensmittelkontakt, UL 94 für Flammschutz (Standard-Filamente erreichen meist nur HB, FR-Spezialgrades bis V-0), EN 45545-2 für Bahn-Brandschutz mit Hazard Levels HL1 bis HL3. REACH (EG 1907/2006) ist über das Sicherheitsdatenblatt der Filament-Hersteller dokumentiert; Polymaker, BASF, Prusament und Stratasys weisen REACH-Konformität standardmäßig aus. Welches Verfahren zum gewählten Material passt, klärt unser Verfahrensvergleich FDM vs. SLA vs. SLS.

Materialberatung vor dem Druck

Wir lagern alle vier Materialien dauerhaft vor – plus die wichtigsten Spezialvarianten (ASA, PA12-CF, Nylon mit Glasfaser, FR-Grades). Senden Sie uns Ihre STL- oder STEP-Datei mit Angaben zu Einsatzumgebung (Temperatur, Last, Medium, UV), wir empfehlen das passende Material innerhalb von 24 Stunden mit Stückkostenrechnung und Lieferzeit. Für die konstruktionsgerechte Auslegung – Wandstärken, Toleranzen, Orientierung – lohnt ein Blick in unsere 5 DfAM-Konstruktionsregeln und die 7 Tipps zur CAD-Optimierung. Eine Übersicht aller bei uns druckbaren Materialien finden Sie auf unserer Materialien-Seite.