Was ist HIPS?

HIPS – High-Impact Polystyrene

HIPS Filament, also High Impact Polystyrene, wird neben PETG immer stärker nachgefragt im 3D-Druck Bereich. Was dieses Material kann, wo es zum Einsatz kommt und wie es im 3D-Druck verabreitet wird erfahrt ihr hier. Dieser Beitrag ist Teil unserer Materialkunde Serie.

Grundwissen HIPS

HIPS (High-Impact Polystyrene) ist ein thermoplastischer Kunstoff, welcher durch thermische Polymerisation von in Styrol gelöstem Polybutadien ohchschlagfest wird. Polystyrol wird Beispielsweise für Einwegbesteck und schäumende Baustoffe genutzt. Der Grundstoff Polystyrene ist einer der ersten Kunstsoffe welche hergestellt wurden.

Eigenschaften HIPS Filament

  • geringe Dichte (ca. 1,05 g/cm³)
  • Formstabil bis 85°C
  • hoch Schlagfest
  • Hart
  • Schmelztemperatur: 235°C
  • Erweichungstemperatur: 95°C
  • Baustoffklasse B2, normal flammbar
  • 8-10% Bruchdehnung
  • leicht erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme
  • geringe Transparenz

HIPS als Druckmaterial

Als Druckmaterial kann HIPS vor allem mit seiner Eignung als preiswertes Supportmaterial trumpfen. Die Lösbarkeit in einigen Chemikalien, vor allen Dingen Limonenen, macht es für diesen Einsatzweck ideal. Zudem ist es meist günstiger als spezielle Supportmaterialien wie BVOH von Verbatim.
Nichtsdestotrotz ist es für viele Einsatzzwecke auch als vollwertiges Material nutzbar. HIPS bietet viele Eigenschaften, die ABS ähneln. Überdies ist es schlagfester und härter.
HIPS wird Grundsätzlich als ungefährlich für die Gesundheit eingestuft. Während des Drucks entstehen dennoch Dämpfe. Diese können unangenehm riechen und in einigen Fällen Irritationen in Atemwegen und Augen hervorrufen. Wir empfehlen Grundsätzlich in gut gelüfteten Räumen zu arbeiten und zudrucken.

Anwendungsbereich HIPS

HIPS wird unter anderem für Computergehäuse, Yogurtbecher, Telefone und Fernsehgeräte verwendet. Ebenso ist die oberste, besonders kältebeständige Schicht im Inneren eines Kühlschranks oft aus HIPS hergestellt. Im 3D-Druck kann es in vielen Fällen ABS als umweltfreundlichere und gesundheitsverträglichere Alternative ersetzen. Die niedrige Dichte macht es besonders attraktiv für Modellbauer. Weiterhin kann es für langlebebige Transport- und Aufbewahrungsboxen sowie Gehäuse für Raspberry Pis genutzt werden.

Man erkennt die Risse durch Warping im Objekt sehr gut.
Man erkennt die Risse durch Warping im Objekt sehr gut.

Verarbeitung

Die ähnlichen Eigenschaften wie ABS führen dazu, dass HIPS sich in der Verarbeitung kaum unterscheidet. Die Nozzletemperatur sollte bei 220°-250°C liegen und das Objekt auf einem mindestens 80°C warmen Druckbett aufgebaut werden. Zugluft sollte vermieden werden da es zu Warping neigt, jedoch weniger als ABS. Ein Bauteillüfter ist nicht notwendig.

Nachbearbeitung

Bei Nutzung als Supportmaterial muss es entsprechend in Limonenen oder einer anderen geeigneten Chemikalie aufgelöst werden. Vor dem Auflösen sollten große Teile des Supports abgebrochen werden – dies spart Zeit und auch Geld, da Limonene nicht ganz günstig sind (circa 30 Euro/Liter). Obwohl Limonene hauptsächlich natürlich (u.a. in Orangenschalen) ist, bleibt es eine Chemikalie – entsprechende Schutzausrüstung sollte genutzt werden.
Ein Bauteil aus HIPS kann man auf viele Arten bearbeiten: Schleifen, Sandstrahlen oder mit Acryllack lackieren. Ebenso können Teile durch Acetonbedampfung geglättet werden.

HIPS kleben – Geht das?

HIPS kann grundsätzlich geklebt werden. Wir haben gute Erfahrungen mit UHU Kontakt Kraftkleber gemacht. Zu flüssige Kleber sollten nicht genutzt werden, da diese in Ritzen fliessen und somit die Klebefläche verkleinern.

Umweltaspekte 3D-Druck mit HIPS

3D gedruckte Abfälle von HIPS sind stofflich eigentlich gut verwertbar. Sie könnten im gelben Sack entsorgt werden, wenn Sie als Verpackung für andere Produkte genutzt wären. Da dies hier nicht zutrifft, müssen die Abfälle in den schwarzen Sack entsorgt werden – hier werden sie dann meist energetisch verwertet.
In Limonene aufgelöste Supportstrukturen sollten vornehmlich über den Wertstoffhof entsorgt werden.

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