Filament selber machen: vom Fehldruck zur neuen Rolle
Kunststoff zu schmelzen ist einfach. Daraus ein Filament zu machen, das über eine ganze Rolle denselben Durchmesser hat und zuverlässig druckt, ist deutlich schwieriger. Genau daran entscheidet sich, ob selbst hergestelltes Filament brauchbar ist.
Dieser Ratgeber erklärt den Ablauf vom sortierten Rest bis zur fertigen Spule, zeigt, welche Schritte zusammenhängen, und ordnet ehrlich ein, für wen sich das lohnt. Was du mit Resten grundsätzlich machen kannst, auch ohne eigene Maschinen, steht im Ratgeber Filamentreste recyceln.
Der Ablauf im Überblick
Aus Kunststoffresten wird in mehreren Schritten wieder Filament:
- Material sortieren
- reinigen
- zerkleinern
- trocknen
- extrudieren
- kühlen
- Durchmesser messen
- Zug und Geschwindigkeit regeln
- aufwickeln
Die ersten vier Schritte bereiten das Material vor, die letzten fünf laufen gleichzeitig an einer Linie ab. Fehler aus der Vorbereitung lassen sich später kaum noch ausgleichen: Ein verunreinigtes oder feuchtes Mahlgut ergibt auch mit der besten Maschine kein gutes Filament.
Material sortieren
Verarbeite nur bekannte Polymere zusammen: PLA mit PLA, PETG mit PETG, ABS mit ABS. Unterschiedliche Kunststoffe schmelzen in unterschiedlichen Bereichen und verbinden sich nicht zu einem homogenen Material. Schon kleine Anteile eines fremden Polymers können zu Einschlüssen, Schwachstellen und ungleichmäßigem Fluss führen.
Reste, deren Material du nicht sicher kennst, gehören nicht in die Charge. Das gilt auch für Composites mit Carbon- oder Glasfaser: Sie werden nicht mit ungefülltem Material gemischt, und die Fasern können Schnecke und Düse deutlich stärker verschleißen. Ob eine Maschine für gefüllte Materialien ausgelegt ist, sagt der Hersteller.
Reinigen
Vor dem Zerkleinern muss alles raus, was nicht zum Kunststoff gehört:
- Metallteile wie Schrauben, Muttern oder Einlegeteile
- Papier, Etiketten und Klebeband
- Klebstoffreste, etwa vom Druckbett
- Staub und Schmutz
- Reste anderer Polymere, zum Beispiel lösliches Support oder Teile aus einem anderen Filament
Metall ist dabei nicht nur ein Qualitätsproblem: Es kann Shredder und Extruder beschädigen.
Zerkleinern
Fehldrucke und Stützen müssen zu Mahlgut zerkleinert werden, damit der Extruder sie gleichmäßig einziehen kann. Je gleichmäßiger die Partikel sind, desto gleichmäßiger ist die Materialzufuhr.
Sehr unterschiedlich große Stücke oder lange, dünne Fäden können im Einfülltrichter Brücken bilden oder den Einzug stocken lassen. Das wirkt sich direkt auf den Fluss und damit auf den Durchmesser des Filaments aus. Viele Anwender sieben ihr Mahlgut deshalb oder zerkleinern es in mehreren Durchgängen.
Trocknen
Mahlgut hat eine viel größere Oberfläche als eine Filamentrolle und nimmt Feuchtigkeit entsprechend schneller auf. Feuchtes Material kann beim Extrudieren Blasen bilden, zu Durchmesserschwankungen führen und das Polymer beim Aufschmelzen zusätzlich schädigen.
Wie lange und bei welcher Temperatur getrocknet wird, hängt vom Polymer ab. Richtwerte liefern die Angaben der Maschinen- und Materialhersteller. Die Grundlagen stehen im Ratgeber Filament trocknen. Getrocknetes Mahlgut sollte bis zur Verarbeitung luftdicht gelagert werden.
Extrudieren
Im Extruder fördert eine Schnecke das Mahlgut durch beheizte Zonen, schmilzt es auf und presst es durch eine Düse. Welche Einstellungen richtig sind, hängt von vielen Faktoren ab:
- Polymer und konkrete Rezeptur
- Temperaturen der einzelnen Heizzonen
- Schneckendrehzahl
- Düsengeometrie
- Materialdurchsatz
- Kühlung nach der Düse
Eine allgemeingültige „Recyclingtemperatur“ für PLA, PETG oder ein anderes Material gibt es deshalb nicht. Ausgangspunkt sind die Empfehlungen des Maschinenherstellers für das jeweilige Material, von dort aus wird die Einstellung an einem konkreten Mahlgut eingefahren. Wer eine neue Charge verarbeitet, beginnt diese Abstimmung unter Umständen neu.
Durchmesser: der kritische Punkt
Ein Filament mit 1,75 mm Nenndurchmesser ist nur dann brauchbar, wenn es diesen Durchmesser auch gleichmäßig hält. Entscheidend ist nicht ein einzelner Messwert, sondern wie wenig der Durchmesser entlang der gesamten Rolle schwankt. Der Drucker geht von einem festen Querschnitt aus und fördert entsprechend. Weicht das Filament ab, stimmt die Menge nicht mehr.
Zu große Schwankungen führen zu:
- Überextrusion an dicken Stellen
- Unterextrusion an dünnen Stellen
- ungleichmäßigem Fluss und sichtbaren Streifen
- schlechter Maßhaltigkeit der Bauteile
- im Extremfall zu klemmendem Filament im Hotend oder in der Filamentführung
Deshalb wird der Durchmesser bei der Herstellung laufend gemessen und die Linie anhand dieser Messung nachgeregelt. Ein Filament, das nur stellenweise stimmt, ist für gleichmäßige Drucke nicht geeignet.
Kühlen und Aufwickeln
Nach der Düse ist der Kunststoffstrang noch weich. Wie schnell er abgezogen wird, bestimmt, wie stark er sich streckt, und damit seinen Durchmesser. Kühlung legt fest, wann sich die Form nicht mehr ändert. Wird zu schnell abgezogen, wird das Filament dünner, zu langsam, wird es dicker.
Extrusion, Kühlung und Aufwicklung sind deshalb eng gekoppelt. Ändert sich der Materialdurchsatz, etwa weil der Einzug kurz stockt, muss der Abzug nachziehen, sonst entsteht sofort eine dünne oder dicke Stelle. Eine gute Anlage regelt die Aufwickelgeschwindigkeit anhand des gemessenen Durchmessers.
Zum Schluss wird das Filament gleichmäßig auf die Spule gewickelt. Ungeordnete Wicklungen können sich beim Drucken verhaken. Ein Testdruck zeigt, ob die neue Rolle in der Praxis funktioniert.
Rezyklat und Neuware mischen
Wiederholtes Aufschmelzen kann einen Kunststoff verändern, etwa bei Festigkeit, Zähigkeit oder Fließverhalten. Filament aus 100 % Rezyklat ist deshalb nicht automatisch gleichwertig mit Neuware.
Je nach Prozess wird dem Mahlgut neues Granulat beigemischt, um Eigenschaften und Verarbeitbarkeit zu stabilisieren. Einen festen Prozentsatz, der für jedes Material und jede Anlage passt, gibt es nicht. Das Verhältnis hängt vom Ausgangsmaterial ab, davon, wie oft es schon verarbeitet wurde, und von den Anforderungen an das spätere Bauteil. Teste selbst hergestelltes Filament, bevor du es für belastete oder maßkritische Teile einsetzt.
Lohnt sich das zuhause?
Für gelegentliche Fehldrucke ist eine eigene Recyclinglinie eher ein Maker-Projekt als ein Sparmodell. Shredder, Extruder, Trocknung und Aufwicklung sind eine Investition, die Einrichtung kostet Zeit, und bis das Filament gleichmäßig wird, entsteht selbst Ausschuss. Wer nur wenige Reste hat, fährt meist besser damit, sie sortiert abzugeben.
Interessanter wird die Herstellung dort, wo regelmäßig größere Mengen sortenreiner Reste anfallen oder das Verfahren selbst der Zweck ist:
- Maker Spaces und FabLabs mit vielen Druckern
- Schulen und Hochschulen, für die der Prozess Lehrinhalt ist
- Betriebe mit hohem Abfallvolumen aus einem bekannten Material
- Forschung und Materialentwicklung, etwa zu Rezyklatanteilen oder neuen Mischungen
Sicherheit
Shredder und Extruder arbeiten mit scharfen Schneidwerkzeugen, hohen Kräften und heißen Zonen. Ein Shredder unterscheidet nicht zwischen Kunststoff und Fingern, und an Düse und Heizzonen lassen sich schwere Verbrennungen holen.
Setze deshalb auf Geräte, deren Schutzeinrichtungen für diesen Zweck ausgelegt sind, und halte dich an die Betriebsanleitung des Herstellers. Schutzabdeckungen, Not-Aus und Verriegelungen gehören zur Maschine und dürfen nicht entfernt oder überbrückt werden. Dieser Ratgeber enthält bewusst keine Bauanleitung für selbst gebaute Shredder oder Extruder: Solche Maschinen sicher zu konstruieren, erfordert Fachwissen, das eine Übersicht nicht ersetzen kann.
Achte außerdem auf gute Belüftung beim Aufschmelzen und auf die Sicherheitshinweise des jeweiligen Materials.
Häufige Fragen
Kann ich aus Fehldrucken neues Filament machen?
Ja, mit Shredder, Extruder und einer geregelten Aufwicklung. Voraussetzung sind sortenreine, saubere und trockene Reste. Die eigentliche Schwierigkeit ist ein gleichmäßiger Durchmesser über die ganze Rolle.
Bei welcher Temperatur wird Recycling-Filament extrudiert?
Eine allgemeingültige Temperatur gibt es nicht. Sie hängt vom Polymer, der Rezeptur, der Maschine, der Schneckendrehzahl und dem Durchsatz ab. Ausgangspunkt sind die Angaben des Maschinenherstellers für das jeweilige Material.
Warum ist der Durchmesser so wichtig?
Der Drucker geht von einem festen Filamentquerschnitt aus. Schwankt der Durchmesser, kommt an dicken Stellen zu viel und an dünnen zu wenig Material aus der Düse. Das führt zu ungleichmäßigen Oberflächen und schlechter Maßhaltigkeit.
Spare ich Geld, wenn ich mein Filament selbst herstelle?
Bei gelegentlichen Fehldrucken meist nicht. Die Maschinen, die Einrichtung und der Ausschuss beim Einstellen fallen mehr ins Gewicht als das gesparte Material. Wirtschaftlich interessanter ist es bei großen Mengen sortenreiner Reste, etwa in Maker Spaces oder Betrieben.
Ist selbst gemachtes Filament so gut wie gekauftes?
Nicht automatisch. Wiederholtes Aufschmelzen kann das Material verändern, und der Durchmesser ist ohne gute Regelung weniger gleichmäßig. Teste selbst hergestelltes Filament, bevor du es für wichtige Bauteile einsetzt.
Kann ich verschiedene Kunststoffe zusammen verarbeiten?
Nein. Unterschiedliche Polymere haben unterschiedliche Schmelzbereiche und verbinden sich nicht zu einem gleichmäßigen Material. Unbekannte Kunststoffe und Composites gehören nicht in eine sortenreine Charge.
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