Hittebestendige filamenten voor 3D-printen:gerangschikt!

3D-printonderdelen worden gebruikt in een oneindig aantal industrieën en doeleinden. Het is niet ongebruikelijk dat sommige toepassingen specifieke technische kenmerken vereisen, zoals slagvastheid, vochtbestendigheid, UV-bestendigheid of hittebestendigheid. Vandaag zullen we ons concentreren op hittebestendigheid en bepalen welke filamenten het beste bestand zijn tegen hitte.

Als het gaat om hittebestendigheid, is polycarbonaat een van de meest geschikte thermoplasten, omdat de glasovergangstemperatuur 150°C is. De meeste printers kunnen echter niet printen met polycarbonaat. Daarom is ABS, in ieder geval voor de meeste mensen, het ideale filament, aangezien het een glasovergangstemperatuur van 105°C heeft.

Beste hittebestendige 3D-printfilamenten

De 3D-industrie groeit razendsnel en er worden regelmatig nieuwe en betere materialen geïntroduceerd. Hittebestendigheid breidt het toepassingsgebied van een specifiek filament uit, dus we zullen een basislijst van 3D-filamenten bekijken, waarbij de nadruk wordt gelegd op hun hittebestendigheid en printparameters van de meest hittebestendige tot de minste.

Het zou geen verrassing moeten zijn dat reguliere PLA een beperkingsbevel heeft en op elk moment minstens 1 mijl van deze lijst moet blijven.

KIJKEN

Polyether Ether Keton (PEEK) is een semi-kristallijne thermoplast en wordt momenteel beschouwd als het best presterende polymeer vanwege zijn thermische, mechanische en chemische eigenschappen.

Niet alle printers kunnen met PEEK afdrukken vanwege de hoge temperatuurvereisten. Het heeft een glasovergangstemperatuur van 143°C en vereist een bedrijfstemperatuur van 360-400°C met een bedtemperatuur van 120-145°C. Er zijn gespecialiseerde printers die zijn ontworpen om met PEEK af te drukken en die een afgesloten drukkamer bevatten. PEET-prints zijn bestand tegen temperaturen tot 260°C.

Om u een beeld te geven van de maximale extrusietemperatuur die een gewone 3D-printer kan bereiken, heeft de Prusa i3 een maximale mondstuktemperatuur van 300°C. Dit betekent dat het printen van PEEK-filament uit den boze is.

Om dit filament te gebruiken, moet u toegang hebben tot een industriële 3D-printer, waarvoor u ongeveer 29.000 usd zou moeten betalen (een geschatte prijs voor de APIUM P220).

PEEK produceert duurzame prints met een hoge treksterkte, die hitte- en waterbestendig en biocompatibel zijn, maar het werken met het filament is ingewikkeld en vereist dat gebruikers ervaren en goed geïnformeerd zijn over welk systeem optimale resultaten zal opleveren. PEEK wordt veel gebruikt in de medische, automobiel- en ruimtevaartindustrie en onderdelen zoals lagers, pompen en compressorkleppen worden naar tevredenheid geprint.

PAHT CF15

High-Temperature Polyamide koolstofvezelversterkt (PAHT CF15) is een extreem sterk en technisch geavanceerd materiaal dat 15% koolstofvezel bevat en hitte- en chemicaliënbestendig is.

PAHT CF15-prints zijn bestand tegen constante temperaturen van 150°C, maar kunnen korte tijd tot 180°C oplopen. Tijdens het printen is een bedtemperatuur van 100-120°C vereist met een nozzle-temperatuur van 260-280°C. De glasovergangstemperatuur is 72 °C en voor optimale resultaten is een bouwkamer vereist.

Deze vereisten stellen ons in staat om PAHT CF15-onderdelen te printen met een gewone 3D-printer, met het voorbehoud dat hiervoor een verwarmd bed en een behuizing nodig zijn.

Het filament wordt gebruikt in technische toepassingen voor technische projecten om bewegende delen te fabriceren en wordt vaak gebruikt als vervanging voor metalen componenten. Dit komt doordat de prints hittebestendig zijn tot acceptabele niveaus, evenals de stijfheid en hoge treksterkte.

Het filament is vrij gemakkelijk om mee te werken en levert geen grote printuitdagingen op, behalve slijtage van de spuitmondjes, dus de juiste spuitmond moet worden gekozen.

Polycarbonaat

Polycarbonaat (PC) staat bekend om zijn sterkte en duurzaamheid en blijft het favoriete filament voor gebruikers die een veelzijdig filament willen dat prints produceert met een hoge hittebestendigheid, slagvastheid en optische helderheid met als extra voordeel dat het licht van gewicht is. Hoewel het filament vatbaar is voor kromtrekken, blijft het populair vanwege de eindresultaten.

Een afgesloten drukkamer is vereist om de afdrukstabiliteit en kwaliteit te behouden. De temperatuur van de nozzle moet tussen 260°C en 310°C liggen met een bedtemperatuur van 80-120°C. De glasovergangstemperatuur van polycarbonaat is 150°C en prints zijn bestand tegen hitte tot ongeveer 140°C.

De eerste vraag die ik probeer te beantwoorden als ik een nieuw materiaal onderzoek, is of ik het kan printen met mijn normale 3D-printer (zelfs geen prosumer-printer). Als u een verwarmd bed en een gesloten machine heeft, kunt u relatief gemakkelijk beginnen met printen met dit materiaal van industriële kwaliteit.

Polycarbonaat filament is hygroscopisch, wat betekent dat het vocht uit de lucht absorbeert, dus een goede opslag is van essentieel belang om het droog te houden.

Vocht veroorzaakt printcomplicaties en daarom moet alle zorg worden besteed om blootstelling aan vocht te voorkomen door het filament in luchtdichte containers te bewaren. Tijdens het printen moeten de koelventilatoren uitgeschakeld zijn om een ​​goede hechting mogelijk te maken.

Ik zou aanraden om met de Polymaker Polycarbonaat te gaan.

Polypropyleen

Polypropyleen is ook een semi-kristallijne thermoplast met hoge chemische en slagvaste eigenschappen, waardoor het uitstekend geschikt is voor gebruik in de industriële sector, sportkleding en toepassingen in huishoudelijke apparaten.

Een extrudertemperatuur van 230-260°C en een bedtemperatuur van 80-100°C zijn vereist. De glasovergangstemperatuur is ongeveer 260°C. Vanwege de hoge warmtebehoefte is een printkamer nodig om kromtrekken te beheersen. De afgewerkte producten zijn bestand tegen temperaturen tussen 82°C en 120°C, afhankelijk van de samenstelling van het filament.

Polypropyleen is niet hygroscopisch en werkt goed met ondergedompelde onderdelen of voorwerpen die regelmatig in contact komen met vocht. Het dient goed als elektrische isolatie en wordt veel gebruikt om keukengerei voor vaatwassers en magnetrons te maken, evenals medische apparatuur en onderdelen. Polypropyleen staat bekend om de gladde afwerking die het constant biedt.

Polyamide (PA)

Polyamide heeft een semi-kristallijne structuur waardoor het erg sterk is omdat het ook flexibel is, wat bijdraagt ​​aan zijn sterkte. De eindproducten zijn hittebestendig en worden veel gebruikt in auto-, transport-, elektrische en elektronische toepassingen. PA is ook slijtvast, olie- en slagvast.

PA is langdurig bestand tegen temperaturen tot 120°C en de printtemperatuur ligt tussen 220°C en 260°C. Een bedtemperatuur van 70-80°C is vereist, terwijl de glastemperatuur tussen 55°C en 75°C ligt. Bij het printen met PA moet de koelventilator worden uitgeschakeld. U kunt hier een Cura-profiel downloaden om met polyamide te printen.

De meeste polyamidefilamenten zijn gemaakt van nylon, maar sommige bevatten glasvezel. PA is hygroscopisch en moet voor gebruik worden gedroogd. Het is ook gevoelig voor kromtrekken en vereist een gesloten printkamer en geen ventilator om de vervorming van de print te beheersen.

ABS (acrylonitril-butadieen-styreen)

Deze thermoplast behoeft geen introductie, maar hier is er toch een. ABS is een ander populair 3D-filament vanwege de hoge hitte- en beschadigingsweerstand. Hoewel het een grote hittebestendigheid heeft, is het nog steeds gevoelig voor UV-stralen van de zon, en zijn tegenhanger ASA heeft UV-bescherming, dus het is geschikt voor gebruik buitenshuis.

De printtemperatuur is ongeveer 240°C met een bedtemperatuur van 90-100°C, terwijl de glasovergangstemperatuur 105°C is. Afgewerkte prints zijn bestand tegen temperaturen rond de 100°C, maar niet voor langere tijd. Voor printen is een printkamer nodig, omdat kromtrekken vrij vaak voorkomt bij ABS.

ABS is hygroscopisch, dus bij opslag moet voorzichtigheid worden betracht om contact met vocht tot een minimum te beperken. Het kan moeilijk zijn om af te drukken vanwege kromtrekken op de buitenste hoeken van de print, veroorzaakt door ongelijkmatige koeling. Hoewel het filament hygroscopisch is, zijn prints meestal waterbestendig en ook schokbestendig, waardoor ze een uitstekende keuze zijn voor de meeste professionals.

Als je overweegt ABS-filament te kopen, koop dan niet zomaar een generiek exemplaar, maar dit merk ABS, omdat het geweldig werkt en de bank niet kapot maakt.

Polyethyleentereftalaatglycol-gemodificeerd (PETG)

PETG-filament is zeer eenvoudig te printen en is in dit opzicht vergelijkbaar met PLA. PETG heeft echter betere eigenschappen met betrekking tot weerstand tegen hitte, water en corrosieve chemicaliën.

PETG is bestand tegen temperaturen tot 75°C. De extrusietemperatuur van het mondstuk varieert tussen 210-250°C en vereist een verwarmd bed van 80-100°C. De glasovergangstemperatuur is 75°C en een printbehuizing is niet nodig zolang de omgevingstemperatuur niet te laag is.

Tijdens het printen is een ventilator pas aan te raden nadat de eerste laag is aangebracht en goed op het bed is geplakt. Daarna regelt de koelventilator de temperatuur van de spuitmondjes en versnelt de koeling om rijgen en klodders te voorkomen, waardoor uw afdruk een gedetailleerde afwerking krijgt.

PETG wordt gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie omdat het gemakkelijk kan worden gesteriliseerd en vrij flexibel en toch robuust is. De sterilisatie-eigenschappen maken het ideaal voor gebruik in de medische industrie. In de detailhandel. PETG wordt gebruikt om stands voor point-of-sale goederen te vervaardigen.

PETG wordt algemeen beschouwd als een van de beste 3D-printfilamenten die er zijn, omdat het gemakkelijk te printen is en bestand is tegen hoge temperaturen.

Is PLA hittebestendig?

PLA is het minst hittebestendig van alle filamenttypes, maar het is verreweg het gemakkelijkst te printen vanwege de lage warmtebehoefte. Afgewerkte afdrukken zullen niet gunstig reageren op verhitte omstandigheden, zoals de binnenkant van een afgesloten auto in de middagzon. De natuurlijke smelttemperatuur van PLA ligt rond de 80°C, maar wordt verbeterd met additieven (vaak PLA+ genoemd). Zoals de meeste filamenttypes, wordt PLA ook onderworpen aan additieven om het algehele gebruik van de applicatie te verbeteren.

Omdat PLA biologisch afbreekbaar is, wordt het vaak gebruikt in medische implantaten zoals weefselschroeven om genezing te bevorderen. PLA is er in verschillende soorten, waaronder wetenschappelijk, medisch, voedselveilig en komt uiteindelijk tot het standaard PLA dat wordt gebruikt bij het dagelijks 3D-printen.

De aanbevolen bedtemperatuur voor PLA ligt tussen de 40°C en 60°C als je hebt besloten om een ​​verwarmd bed te gebruiken voor betere lijmresultaten. De temperatuur van de nozzle is ingesteld op ongeveer 190°C-215°C, afhankelijk van het merk en de pigmentatie.

PLA blijft een functioneel en nuttig filament om mee te printen, maar er moet de nodige aandacht worden besteed aan de toepassing van de print.

Is hars hittebestendig?

Afdrukken met hars is een heel ander proces waarbij vloeibare hars wordt blootgesteld aan UV-licht dat de blootgestelde hars uithardt en uithardt. Harsafdrukken worden in principe ondersteboven gemaakt, waarbij de bodem van de harstank de blootstelling aan UV-licht regelt.

Harsafdrukken zijn behoorlijk stevig, maar sommige hebben een zekere mate van flexibiliteit die meerdere toepassingen mogelijk maakt, waaronder het maken van kronen en brugvormen in tandheelkunde en technische toepassingen.

Er zijn harsen voor hoge temperaturen met een lage thermische uitzetting en een hoge treksterkte die snel nauwkeurige componenten kunnen produceren. Harsen op hoge temperatuur produceren echter een component zonder flexibiliteit, dus clip-on, snappassingen en levende scharnieren worden niet aanbevolen.

De harsafdrukken hebben een warmteafbuigingstemperatuur van 289°C @ 0,45 MPa als u High-Temp Resin gebruikt. Deze materialen smelten niet, dus de glasovergangstemperatuur wordt niet gemeten.

Harsafdrukken op hoge temperatuur worden gebruikt als hittebestendige armaturen, behuizingscomponenten, hetelucht- en vloeistofregeling, matrijsprototyping en omgevingstests. De functies en toepassingen van harsen voor hoge temperaturen nemen steeds meer toe, evenals de verschillende harssoorten die zijn ontworpen om te voldoen aan de eisen van kosteneffectieve uitmuntende fabricage die in alle industrieën worden ingeprent.

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.