Filamente sind langgestreckte, üblicherweise zylindrische Halbzeuge mit annähernd konstantem Querschnitt im Mikro- bis Millimeterbereich. Sie dienen als strukturgebende Elemente in Verbundwerkstoffen, als Ausgangsmaterial für additive Fertigung sowie als funktionale Träger in textilbasierten und biobasierten Systemen.

Werkstoffklassen und Zusammensetzung
In der Polymertechnik werden thermoplastische Filamente (z. B. PLA, ABS, PA) durch Extrusion hergestellt und häufig mit Fasern oder Füllstoffen modifiziert (z. B. ABS-Verbundfilamente mit Glas-, Kohlenstoff- oder Mineralpartikeln). Biobasierte Filamente basieren auf nachwachsenden Rohstoffen wie Polymilchsäure oder modifizierter Cellulose. Metallische Filamente können als massive Metalldrähte oder als metallgefüllte Polymerfilamente vorliegen, letztere meist für sinterbasierte additive Verfahren.

Herstellung und Mikrostruktur
Die Mikrostruktur von Filamenten wird durch Prozessparameter wie Schmelzetemperatur, Abkühlrate, Dehnverhältnis und eventuelle Nachorientierung bestimmt. Dies beeinflusst Kristallinität, Faserorientierung, Porosität und Defektstruktur und damit E‑Modul, Festigkeit, Zähigkeit und thermische Stabilität.

Anwendung in der additiven Fertigung
Im Fused Filament Fabrication (FFF/FDM) dient das Filament als kontinuierlich zugeführtes, schmelzbares Halbzeug. Konstantheit von Durchmesser, Rundheit, Feuchtigkeitsgehalt und rheologischen Eigenschaften ist entscheidend für Maßhaltigkeit, Haftung zwischen den Schichten und Bauteilintegrität.

Charakterisierung
Für Filamente werden typischerweise Zugversuche, dynamisch-mechanische Analyse, thermische Analysen (DSC, TGA), Röntgendiffraktometrie und mikroskopische Methoden eingesetzt, um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen entlang der Filamentlängsachse und radial über den Querschnitt zu verstehen.