Kann man Delrin im 3D-Druckverfahren herstellen? Der vollständige Leitfaden für 2025

Die direkte Antwort

Ja, Delrin (auch bekannt als POM oder Acetal) lässt sich im 3D-Druckverfahren verarbeiten, allerdings ist es sehr hart und für die meisten Anwender und Heimdrucker nicht empfehlenswert. Für den erfolgreichen Druck dieses Materials sind Spezialgeräte, fundierte Materialkenntnisse und strenge Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, die über das hinausgehen, was typische Hobbybastler oder selbst fortgeschrittene Heimanwender beherrschen.

Die Hauptgründe für diese Schwierigkeit sind gravierend und ohne die richtige Ausrüstung oft nicht zu überwinden. Zu diesen Herausforderungen gehören:

• Extreme Verformung aufgrund starker Wärmeschrumpfung.
• Sehr schlechte Haftung des Druckbetts auf allen gängigen Druckoberflächen.
• Die Freisetzung des gefährlichen Formaldehydgases beim Druckvorgang.

In diesem Leitfaden erfahren Sie, was Delrin so attraktiv macht, welche Herausforderungen dabei zu bewältigen sind und welche Spezialausrüstung für eine erfolgreiche Verarbeitung notwendig ist. Anschließend stellen wir Experten, die es unbedingt versuchen möchten, eine Druckanleitung zur Verfügung. Vor allem aber besprechen wir mehrere hervorragende, deutlich einfacher zu verarbeitende Alternativen, die vergleichbare Ergebnisse liefern, ohne die großen Schwierigkeiten und Sicherheitsrisiken.

Was ist Delrin (POM)?

Delrin ist eine bekannte Marke für Polyoxymethylen (POM), einen Hochleistungskunststoff. In der traditionellen Fertigung, wie der CNC-Bearbeitung und dem Spritzgießen, ist er ein herausragendes Material. Sein Ruf beruht auf einer einzigartigen Kombination von Eigenschaften, die ihn ideal für mechanische Teile machen, die gleiten, drehen oder wiederholter Belastung standhalten müssen.

Der Hauptgrund für den 3D-Druck von Delrin liegt in der Nutzung seiner hervorragenden Eigenschaften für Funktionsprototypen und Endprodukte. Zu seinen wichtigsten Eigenschaften gehören:

• Sehr geringe Reibung: Es besitzt eine von Natur aus gleitfähige, selbstschmierende Oberfläche. Dadurch eignet es sich hervorragend für Zahnräder, Lager, Buchsen und alle Teile, die aneinander gleiten.
• Hohe Steifigkeit und Festigkeit: POM-Teile sind steif und widerstehen dem Biegen unter Last, wodurch sichergestellt wird, dass sie in mechanischen Baugruppen ihre Form behalten.
• Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit: Es hält Abrieb und wiederholten Bewegungen unglaublich gut stand und verleiht den Teilen so eine lange Lebensdauer.
• Gute Chemikalienbeständigkeit: Es ist beständig gegen viele Lösungsmittel, Kraftstoffe und andere Industriechemikalien und eignet sich daher für den Einsatz in rauen Umgebungen.

Die Quelle dieser fantastischen Eigenschaften ist gleichzeitig die Ursache für die Schwierigkeiten beim Drucken. POM ist ein teilkristallines Polymer. Beim Abkühlen vom geschmolzenen, formlosen Zustand zum festen Zustand ordnen sich die Polymerketten zu hochgeordneten Kristallstrukturen an. Dieser Übergang setzt viel Energie frei und führt zu einer deutlichen Volumenreduktion, die die Hauptursache für die extreme Verformung ist, die wir beim 3D-Druck beobachten.

Die größten Hürden

Der Versuch, Delrin mit einem handelsüblichen Heimdrucker zu drucken, führt unweigerlich zu Frustration und Misserfolg. Es handelt sich dabei nicht um Kleinigkeiten, die sich mit einer einfachen Slicer-Anpassung beheben ließen, sondern um grundlegende Probleme der Materialwissenschaft. Diese zu verstehen ist entscheidend, um zu entscheiden, ob man fortfährt oder – sinnvoller – nach einer Alternative sucht.

Extreme Verformung und Schichttrennung

Dies ist das offensichtlichste und unmittelbarste Problem. Die erhebliche Schrumpfung, die POM beim Abkühlen von der Drucktemperatur (ca. 220 °C) auf Raumtemperatur erfährt, erzeugt enorme innere Spannungen im Druckteil. Diese Spannungen ziehen das Teil nach innen und oben, wodurch sich die Ecken deutlich vom Druckbett abheben. Wir haben Drucke mit einer Grundfläche von 100 mm gesehen, die sich an den Ecken um ganze 10–15 mm abheben und dadurch vollständig unbrauchbar werden.

Diese Spannung wirkt auch zwischen den Schichten. Selbst wenn die anfängliche Haftung gelingt, kommt es häufig vor, dass sich die Schichten während des Druckvorgangs voneinander lösen – ein Problem, das als Delamination bekannt ist. Manchmal sieht ein Druck aus der Ferne erfolgreich aus, doch dann stellt man fest, dass er einen massiven horizontalen Riss in der Mitte aufweist. Manchmal ist sogar ein hörbares „Ping“ zu vernehmen, wenn sich das Bauteil ruckartig vom Druckbett löst oder eine Schicht unter der Belastung reißt.

Kritische Probleme mit dem Bett

Die geringen Reibungseigenschaften von Delrin wirken sich hier negativ aus. Das Material haftet einfach an nichts. Gängige Druckoberflächen sind völlig unbrauchbar.

• PEI-Folien (glatt oder strukturiert): Das Teil lässt sich ganz einfach abziehen.
• Glas: Kein Anhaften.
• Malerkrepp / Klebestift: Diese gängigen Hilfsmittel versagen fast sofort.

Selbst für eine minimale Haftung sind spezielle und oft Einweg-Bauoberflächen erforderlich. Selbst mit der richtigen Oberfläche überwinden die starken Verformungskräfte häufig die Klebeverbindung, was zu Druckfehlern führt. Es geht hier nicht um die richtige „Verformung“ der ersten Schicht, sondern um eine grundlegende chemische Unverträglichkeit.

Gefährliche Dämpfe – Sicherheitsrisiko

Dies ist die größte Herausforderung und ein unabdingbares Sicherheitsrisiko. Beim Erhitzen auf Drucktemperatur zersetzt sich POM thermisch und setzt Formaldehydgas frei. Formaldehyd ist bekanntermaßen krebserregend für den Menschen und reizt zudem stark Augen, Nase und Atemwege.

Um es ganz klar zu sagen: Ein Standardgehäuse für 3D-Drucker reicht nicht aus, um dieses Risiko zu beherrschen. Ein Gehäuse ohne aktive Belüftung schließt das Gas lediglich ein und konzentriert es. Beim Öffnen der Tür nach dem Druckvorgang gelangt eine Wolke gefährlicher Dämpfe in Ihren Arbeitsbereich.

Für das sichere Bedrucken von Delrin ist mindestens ein professionelles Absaugsystem mit mehrstufigen HEPA- und Aktivkohlefiltern oder eine separate Belüftungsanlage erforderlich, die die Dämpfe direkt aus dem Druckraum ins Freie leitet. Das Bedrucken dieses Materials in schlecht belüfteten Räumen, Büros oder Wohnungen birgt ein ernsthaftes und langfristiges Gesundheitsrisiko.

Materialinkonsistenz und Verstopfung

Obwohl weniger gravierend als die anderen Probleme, kann POM ein heikles Material sein, das sich nur schwer durch die Düse pressen lässt. Sein Schmelzpunkt ist sehr spezifisch, und Temperaturschwankungen im Hotend können zu ungleichmäßigem Materialfluss oder sogar zu Düsenverstopfungen führen. Aufgrund der Steifigkeit des Materials ist es zudem schwieriger, eine Verstopfung zu beseitigen als bei einem weicheren Material wie PLA.

Das Werkzeugset des Spezialisten

Wenn Sie Experte sind, Zugang zu industrieller Ausrüstung haben und die Sicherheitsvorkehrungen einhalten können, ist Erfolg möglich. Dazu benötigen Sie jedoch spezielle Werkzeuge, die weit über ein typisches 3D-Druck-Setup hinausgehen. Versuchen Sie nicht, Delrin ohne diese Hardware zu drucken.

1. Ein Hochtemperatur-Drucker mit vollständig geschlossenem Gehäuse
   Das wichtigste Mittel gegen Verzug ist eine beheizte Kammer. Sie benötigen einen Drucker, der die Kammertemperatur aktiv auf mindestens 60 °C hält; höhere Temperaturen sind noch besser. Dadurch wird der Temperaturunterschied zwischen dem extrudierten Kunststoff und der Umgebungsluft verringert, wodurch die inneren Spannungen, die zu Verzug führen, reduziert werden. Der Drucker muss außerdem aus Komponenten bestehen, die dieser hohen Umgebungstemperatur über längere Zeiträume standhalten.

2. Eine spezielle Druckoberfläche
   Da Delrin nicht auf normalen Oberflächen haftet, muss eine geeignete Plattform verwendet werden. Am besten eignen sich Zellulosematerialien wie sauberes, unbehandeltes Holz, MDF oder spezielle Faserplatten. Das geschmolzene POM verbindet sich mit den Holzfasern und bildet eine starke mechanische Verbindung. Daher muss die Bauplatte häufig verbraucht werden. Selbst dann ist ein sehr breiter Rand (20–30 Linien) oder eine Auflagefläche (Raft) erforderlich, um die Oberfläche zu vergrößern.

3. Eine Düse aus gehärtetem Stahl
   Reines POM ist zwar in der Regel nicht so abrasiv wie kohlenstofffaserverstärkte Filamente, jedoch können einige handelsübliche POM-Filamente Additive enthalten, die mit der Zeit zu Verschleiß an einer Standard-Messingdüse führen. Eine Düse aus gehärtetem Stahl ist eine langlebige und kostengünstige Verbesserung, die diesen Faktor eliminiert und eine gleichbleibende Extrusionsgeometrie gewährleistet.

4. Professionelle Rauchbeseitigung
   Das ist von entscheidender Bedeutung. Sie benötigen ein System zur Absaugung der Formaldehyddämpfe. Dies bedeutet entweder einen direkten Abluftschlauch vom Druckergehäuse zu einem Fenster im Freien oder ein leistungsstarkes, mehrstufiges Filtersystem, das speziell für die Abscheidung flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) und krebserregender Stoffe entwickelt wurde. Ein kleiner Tischluftreiniger ist nicht ausreichend.

5. Präzise Temperaturregelung
   Die Temperatureinstellung beim POM-Druck erfordert ein sensibles Gleichgewicht. Sie benötigen einen Drucker mit einer hochwertigen Steuerung und zuverlässigen Heizelementen, der die folgenden anspruchsvollen Temperaturbereiche ohne Schwankungen einhalten kann:

   • Extrudertemperatur: 210-230 °C. Dieser enge Temperaturbereich ist entscheidend; ist die Temperatur zu niedrig, kommt es zu schlechter Schichthaftung, ist sie zu hoch, erhöht sich die Formaldehydausgasung drastisch.
   • Betttemperatur: 130–150 °C. Dies ist deutlich höher, als die meisten Heimdrucker sicher und zuverlässig erreichen können. Diese hohe Temperatur ist erforderlich, um die Haftung zu verbessern und Verformungen an der Unterseite des Bauteils zu reduzieren.
   • Kammertemperatur: >60°C. Möglichst stabil und heiß.

Praktische Alternativen

Für die meisten Anwender lautet die eigentliche Frage nicht „Wie kann ich Delrin drucken?“, sondern „Wie erreiche ich ähnliche Eigenschaften wie Delrin, ohne den damit verbundenen Aufwand?“ Glücklicherweise bietet der Materialmarkt im Jahr 2025 mehrere hervorragende und gut druckbare Alternativen, die den grundlegenden Bedarf an reibungsarmen und langlebigen Bauteilen decken. Dies ist der empfehlenswerte Weg für nahezu jeden Anwender.

Top-Anwärter

• PETG: Für Projekte, die mehr Festigkeit und Haltbarkeit als PLA erfordern, ist PETG ein hervorragender Ausgangspunkt. Es lässt sich leicht verarbeiten, bietet eine gute Schichthaftung und eine ordentliche Chemikalienbeständigkeit. Obwohl es kein wirklich reibungsarmes Material ist, macht es seine allgemeine Robustheit zu einem zuverlässigen Werkstoff für viele mechanische Teile, die keinen hohen Verschleiß- oder Gleitanforderungen unterliegen.

• Nylon (Polyamid): Dies ist eine hervorragende Alternative zu Delrin. Nylon ist extrem robust, langlebig und besitzt einen von Natur aus niedrigen Reibungskoeffizienten, wodurch es sich ideal für Zahnräder und Filmscharniere eignet. Obwohl es nicht ganz so gleitfähig wie POM ist, machen seine überlegene Zähigkeit und die gute Bedruckbarkeit (auf geeignetem Material) es zu einer Top-Wahl. Die größte Herausforderung beim Bedrucken ist seine Wasseraufnahmefähigkeit; daher muss es vor und während des Druckvorgangs absolut trocken gehalten werden.

• Spezielle POM-Copolymere: Einige Filamenthersteller haben POM-Mischungen oder -Copolymere speziell für den 3D-Druck entwickelt. Diese Materialien weisen eine geringere Schrumpfung und eine bessere Haftung als reine POM-Homopolymere auf. Obwohl es sich nach wie vor um hochentwickelte Materialien handelt, die eine Einhausung und sorgfältige Anpassung erfordern, sind sie deutlich einfacher zu handhaben als reines Delrin und stellen einen praktikablen Kompromiss für erfahrene Anwender dar.

• Tribo-Filamente: Diese Materialkategorie verschiedener Hersteller wurde speziell für Anwendungen mit geringer Reibung und hohem Verschleiß entwickelt. Sie basiert häufig auf PETG oder anderen Polymeren, enthält jedoch Schmierstoffe wie PTFE oder andere firmeneigene Additive. Sie ist von Grund auf so konzipiert, dass sie sich bedrucken lässt und gleichzeitig selbstschmierende Eigenschaften aufweist. Damit konkurriert sie direkt mit POM für Lager- und Getriebeanwendungen.

Vergleichsmatrix

Um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, haben wir die wichtigsten Eigenschaften dieser Materialien in einem direkten Vergleich aufgeschlüsselt.

Material	Druckbarkeit	Niedrige Reibung	Haltbarkeit/Verschleiß	Kosten	Ideal für...
Delrin (POM)	Extrem schwierig	Höchste	Exzellent	Hoch	Anwendungen, die nur von Experten bedient werden können und nicht ersetzbar sind.
PETG	Einfach	Niedrig	Gut	Niedrig	Mechanische Allzweckteile, Konstruktionshalterungen.
Nylon (PA)	Medium	Hoch	Höchste	Medium	Hochleistungszahnräder, Filmscharniere, langlebige Teile.
POM-Copolymere	Schwierig	Sehr hoch	Exzellent	Hoch	Nutzer mit professioneller Ausrüstung, die POM-Eigenschaften benötigen.
Tribo-Filamente	Medium	Sehr hoch	Sehr gut	Hoch	Direkter Ersatz für POM; Lager, Gleitstücke, Zahnräder.

Ein Leitfaden für Experten

Wenn Sie über die erforderliche Ausrüstung verfügen und die Risiken akzeptieren, bietet Ihnen diese Kurzanleitung einen Arbeitsablauf für den Versuch eines POM-Drucks. Diese Anleitung setzt voraus, dass Sie über die gesamte zuvor erwähnte Spezialausrüstung verfügen und alle Sicherheitsvorkehrungen getroffen haben. Die Durchführung erfolgt auf eigene Gefahr.

1. Bereiten Sie Ihr Material vor
   Obwohl POM nicht so wasserabsorbierend ist wie Nylon, kann es dennoch Feuchtigkeit aufnehmen. Für optimale Ergebnisse trocknen Sie Ihr Filament 4–6 Stunden lang bei etwa 80 °C in einem speziellen Filamenttrockner.

2. Bereiten Sie Ihren Drucker vor
   Legen Sie Ihre Bauplatte aus Zellulose (z. B. MDF) auf das Druckbett. Heizen Sie das gesamte System – Düse, Druckbett und Druckkammer – mindestens 30 bis 60 Minuten vor dem Start vor. Für ein erfolgreiches Ergebnis benötigen Sie eine thermisch stabile Umgebung.

3. Slicer-Einstellungen einstellen
   Beginnen Sie mit einem kleinen, einfachen Kalibrierungswürfel. Versuchen Sie nicht zuerst einen großen Ausdruck.

   • Druckgeschwindigkeit: Gehen Sie sehr langsam vor. Beginnen Sie mit 20–30 mm/s für alle Details. Geschwindigkeit ist hier kontraproduktiv.
   • Kühlventilator: Stellen Sie den Bauteilkühlventilator auf 0 %. Der Ventilator muss während des gesamten Druckvorgangs ausgeschaltet bleiben, um eine schnelle und ungleichmäßige Abkühlung zu verhindern.
   • Haftung: Verwenden Sie eine Floßschicht oder einen sehr breiten Rand (mindestens 20-30 Linien), um den Kontakt mit der Bauplatte zu maximieren.

4. Starten und Beobachten
   Beobachten Sie den Druckvorgang der ersten Schicht genau. Sie muss perfekt sein. Bleiben Sie während der ersten Schichten beim Drucker (unter Beachtung aller Sicherheitsvorkehrungen), um Anzeichen von Ablösung zu erkennen. Wenn sich eine Ecke ablöst, wird der Druck wahrscheinlich fehlschlagen.

5. Nachbearbeitung
   Sobald der Druckvorgang abgeschlossen ist, öffnen Sie die Gehäusetür nicht. Schalten Sie die Heizungen aus und lassen Sie das Bauteil in der geschlossenen Kammer so langsam wie möglich auf Raumtemperatur abkühlen. Dieser Vorgang kann mehrere Stunden dauern, ist aber entscheidend, um innere Spannungen zu minimieren und Risse nach dem Druck zu vermeiden.

Das endgültige Urteil

Kann man Delrin also im 3D-Druckverfahren herstellen? Die Antwort lautet: Ja, aber nur bedingt. Technisch ist es möglich, stellt jedoch eine Herausforderung für Experten und den industriellen Einsatz dar. Die extreme Verformung, die unmögliche Haftung auf dem Druckbett und die gefährlichen Formaldehyddämpfe machen das Verfahren für nahezu alle Anwender außerhalb professioneller Labore oder Werkstätten unpraktisch und unsicher.

Für über 99 % der Anwendungen ist die Wahl einer der heute verfügbaren hervorragenden Alternativen eine weitaus praktischere und effektivere Lösung. Materialien wie Nylon, spezielle POM-Copolymere oder spezielle Tribofilamente bieten vergleichbare reibungsarme und verschleißfeste Eigenschaften ohne die unüberwindbaren Hürden von reinem Delrin.

Letztendlich geht es darum, ein funktionales Bauteil zu entwickeln, das ein Problem löst. Die Wahl des richtigen, zuverlässigsten Materials für die jeweilige Aufgabe – nicht unbedingt des schwierigsten – ist das wahre Kennzeichen eines erfahrenen Ingenieurs und Konstrukteurs.