PS Polystyrol – HiPS Filament

Polystyrol PS, welches auch Polystyren genannt wird, gehört zu den ältesten Thermoplasten überhaupt. Es entsteht durch die Polymerisation aus monomerem Styrol. Mittlerweile wird der Werkstoff für 3D Drucker als HIPS Filament (High Impact Polystyrene – hochschlagfestes Polystyrol) verarbeitet.

Aussehen und Eigenschaften von Polystyrol/ Polystyren PS

Durch seine amorphe Struktur besitzt Polystyrol im ungefärbten Zustand eine glasklare Erscheinung sowie eine glänzende Oberfläche. Es besteht die Möglichkeit, den Kunststoff einzufärben – auch undurchsichtig.

Polystyrol ist beständig gegen Säuren, Laugen und Mineralöl, aber wird von organischen Lösungsmitteln angegriffen.

Aufgrund seiner guten Festigkeit, Wärmebeständigkeit und hygienischen Eigenschaften und, da es ein idealer und preiswerter Spritzgusswerkstoff ist, wird Polystyrol überwiegend in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie eingesetzt. So sind beispielsweise das Einweg-Kunststoff-Geschirr und Besteck daraus hergestellt. Des Weiteren wird es für Massenprodukte wie CD/ DVD-Hüllen oder als Baustoff (im geschäumten Zustand) verwendet. Die hervorragende dielektrische Eigenschaften machen den Werkstoff besonders interessant für Isolierteile, aber auch für Gehäuse elektronischer Baugruppen.

Weitere HiPS Filamentspulen

Verwendung von Polystyrol im 3D Druck

Im 3D Druck, und hier speziell im FDM – Fused Deposition Modeling Verfahren, wird Polystyrol als Filament verwendet. Aufgrund der besseren mechanischen Eigenschaften, bieten Hersteller von 3D Drucker Filament (zu unserem Filamentvergleich) vor allem das hochschlagfeste, also das HIPS Filament an.

HIPS Filament – High Impact Polystyrene

Dichte	1,04 g/cm³
Glastemperatur	ca. 89 °C
Schmelztemperatur	180 - 260 °C
Drucktemperatur	ca. 235 °C
Druckgeschwindigkeit	40 - 80 mm/s
beheiztes Bett	90 - 110 °C

Die Abkürzung “HIPS” beschreibt den englischen Begriff High Impact Polystyrene. Ins Deutsche übersetzt heißt dies hochschlagfestes Polystyrol. Die höhere Schlagfestigkeit wird dadurch erreicht, dass dem herkömmlichen Polystyrol Polybutadien-Kautschuk (4 – 12%) eingearbeitet werden.

HIPS Filament kann deshalb ohne Bedenken für Gehäuse technischer und elektrischer Geräte eingesetzt werden. Üblicherweise wird es auch genau hier eingesetzt – bei Computern, TV-Geräten, aber auch bei Plastikspielzeug.

Ein Vorteil von HIPS Filament ist, dass es sich als Supportmaterial ganz leicht in D-Limonen (Achtung! Lösungsmittel ist leichtentzündlich, reizend und umweltgefährlich) auflöst. So kann beispielsweise ein aufwendiges Druckobjekt mit Hilfe eines Dualextruders aus ABS und HIPS aufgebaut werden. ABS Filament wird für die Hauptstruktur verwendet, HIPS Filament für die Stützstruktur. Anschließend wird das gedruckte Objekt einfach in D-Limonen gelegt und so die Stützstruktur ausgewaschen. Die Hauptstruktur wird dabei nicht angegriffen.

Ein Tipp: Bauteile aus HIPS Filament sollten nach dem Druck erst ganz aushärten bevor sie von der Bauplattform gelöst werden. Andernfalls können Deformationen entstehen.

Eine Nachbearbeitung des gedruckten Objekts ist durch Sandstrahlen, Schleifen oder Lackieren mit Acryllack möglich. Wie beim ABS, können auch HIPS Bauteile mit Aceton geglättet werden.