Filament voor 3D printen

Welke soorten filament voor 3D printen zijn er?

PLA

Indien enkel de vorm van je object belangrijk is, dan wordt er aangeraden om altijd PLA te gebruiken. PLA staat voor polymelkzuur of polylactide. Bij 3D printen wordt PLA als grondstof gebruikt in de vorm van draad. Dit meestal met een dikte van 1,75mm. Verder kan je PLA ook gebruiken bij het maken van snelle prototypes of bij nauwkeurige prints. De printtemperatuur ligt tussen 180 en 230°C. De printsnelheid kan variëren van 25 tot 100 mm/s.

ABS

ABS is een thermoplast en een copolymeer die gebruikt wordt voor starre, sterke voorwerpen. Het is een vormvast materiaal en heeft weinig neiging tot kruip. Kruip is de blijvende vervorming van materiaal dat voor een lange tijd belast is. Wel kan het filament tijdens het printen een beetje kromtrekken. ABS is iets sterker en harder dan PLA. De printtemperatuur ligt tussen 220 en 260°C. De printsnelheid kan variëren van 25 tot 70 mm/s.

PETG

PETG wordt gekenmerkt door de sterkte, de glans die het heeft en het feit dat het in omgevingen met een iets hogere temperatuur gebruikt kan worden. Bij dit filament worden de eigenschappen van PLA en ABS meer gecombineerd. Het is zowel sterk als gebruiksvriendelijk. Ook trekt het minder krom tijdens het printen. Bij PETG ligt de printtemperatuur tussen 230 en 250°C, de printsnelheid ligt tussen 25 en 75 mm/s.

TPE

Dit filament heeft de eigenschap dat het zelfs na het printen nog zeer flexibel blijft. Deze is dus geschikt voor toepassingen waarbij een hoge flexibiliteit vereist is. Verder is TPE zeer slijtvast. Het kan ook voor extra grip zorgen bij de geprinte objecten en kan gebruikt worden als schokdemper. Echter vereist TPE wel een goed afgestelde printtemperatuur en een iets lagere printsnelheid dan een ander filament. De printtemperatuur ligt tussen 210 en 235°C maar hangt meer af van de samenstelling van het filament en de printsnelheid die tussen de 15 en 35 mm/s ligt.

TPU

TPU is vergelijkbaar met TPE en wordt ook gekenmerkt door zijn hoge elasticiteit. Het is zeer slijtvast en bestand tegen olie, vetten en chemicaliën. Verder is TPU flexibel, veerkrachtig en hittebestendig. Het verschil tussen TPE en TPU, is dat TPU steviger is dan TPE. TPU heeft een printtemperatuur tussen 220 en 250°C. De printsnelheid ligt op ongeveer 20 à 30 mm/s.

ASA

ASA bestaat uit een mix van hoogwaardig PLA en PHA. Hierdoor is het sterker, harder en weerbestendiger dan PLA. Het heeft antistatische eigenschappen en heeft een hogere temperatuur bestendigheid. Het heeft ook het voordeel dat het weinig tot niet kromtrekt. ASA heeft een printtemperatuur van 260 tot 280°C en een printsnelheid van 30 tot 60 mm/s.

HIPS

HIPS staat voor high impact polysyrene. Dit betekent dat het een polystyrene is waar extra toevoegingen in zijn verwerkt waardoor ze licht en duurzaam zijn. HIPS is makkelijk te schilderen en verlijmen. Verder trekt het bijna niet krom. Het filament wordt vaak gebruikt als basisfilament of supportmateriaal. HIPS heeft een printtemperatuur van 220 tot 270°C en een printsnelheid van 25 tot 70 mm/s.

PMMA

Dit filament is heel goed bestand tegen Uv-stralen, heeft goede slijt- en slagvastheid en een hoge trek- en buigsterkte. Het filament is transparant en licht. Transparant zijn kan veel voordelen hebben in het 3D printen waardoor PMMA bijna overal gebruikt kan worden. Het nadeel is, dat het moeilijker is om te printen dan PLA of ABS. De printtemperatuur ligt tussen 230 en 250°C.

Silk

Silk / zijde filament valt op door zijn bijzondere glanzende afwerking, die doet denken aan echte zijde. Dit soort filament is een speciale vorm van PLA, aangepast om er glanzend en zijdeachtig uit te zien. Hoewel het er mooi uitziet, is het zijden filament mogelijk niet zo sterk als gewoon PLA, omdat het extra materiaal voor de glans het wat zwakker kan maken. Het is perfect voor het maken van sierlijke voorwerpen, cadeautjes en modellen waarbij de uitstraling belangrijker is dan de sterkte. Voor het printen met een zijden filament is een temperatuur van 225°C tot 245°C nodig.

Afwerking van 3D geprinte objecten

Bijsnijden

Wanneer een 3D print uit de printer komt begin je meestal met het bijsnijden van het object. Met een klein messen set kan je gemakkelijk overtollig filament, zoals printfouten, randen en supports gemakkelijk verwijderen.

Schuren, veilen of trommelen

Een 3D print kan op veel verschillende manieren afgewerkt worden. Indien je veel oneffenheden hebt dan kan je opteren voor schuren. Dit kan met schuurpapier maar ook kan je dit door te trommelen. Dit is een mechanische manier om te schuren of polijsten. Bij schuren met schuurpapier, kan de gladheid gemakkelijk gekozen worden door de korrelgrootte van het schuurpapier. Schuren is zeer geschikt voor grote oppervlaktes.Bij het trommelen wordt het werkstuk in een bak met schurende korrels gelegd. Door de bak te roteren, verplaatsen de korrels tegenover het werkstuk en zal het werkstuk geschuurd worden. Het voordeel is, dat het mechanisch is en dus weinig handarbeid kost. Het nadeel is wel dat het een langdurig proces is dat enkele uren kan duren. Voor het fijnere en meer gedetailleerde werk kan je het project afwerken met een set diamant veilen.

Parelstralen

Ook kan je je werkstuk glad afwerken door te parelstralen. Hiermee blaas je kleine korrels materiaal op je werkstuk waardoor je werkstuk egaler wordt. Hoe agressief het materiaal verwijderd wordt, kan gekozen worden door verschillende korrelgroottes. Het nadeel is dat parelstralen in een gesloten ruimte gedaan moet worden, waardoor de afmetingen van het werkstuk beperkt zijn. Daarnaast is het een handmatige actie die niet geautomatiseerd kan worden.

Vapor smoothing

Verder kunnen we ook doen aan Vapor smoothing. Dit is fysio-chemisch proces dat thermoplastische polymeren kan verdichten en gladder kan maken. Het is een zeer controleerbaar proces dat reproduceerbare resultaten mogelijk maakt waarbij er geen afbraak is van de mechanische eigenschappen van je product. Er kunnen ook complexe oneffenheden egaal gemaakt worden.

Verlijmen

Soms is het beter om een voorwerp te printen in verschillende onderdelen. In dit geval zal je na het printen de delen aan elkaar moeten lijmen. Dit is bij 3D geprinte werkstukken makkelijk te doen met lijm.

Galvaniseren

Galvaniseren is het aanleggen van een dun metaal laagje op een voorwerp. Dit kan decoratief zijn, maar ook functioneel. Het geeft de uitstraling van een metaal en verbeterd de mechanische eigenschappen. Hiervoor is wel een glad oppervlak nodig.

Verven

Tot slot kan je ook je voorwerp verven. Verven wordt meestal voorafgegaan door schuren en eventueel het aanleggen van een primerlaag. Deze laag zorgt voor een betere hechting van de verf. Dit wordt vaak gebruikt voor prototypen maar kan ook gebruikt worden bij afgewerkte producten.