10 sterkste materialen voor 3D-printen

3D-printen is een zeer veelzijdig productieproces dat zowel prototypes als duurzame onderdelen voor eindgebruik kan produceren. Bepaalde toepassingen vereisen dat 3D-geprinte onderdelen extreem sterk en duurzaam zijn. Deze kenmerken hangen in grote mate af van het ontwerp en van de 3D-printmaterialen die worden gebruikt om het onderdeel te vervaardigen. Laten we eens kijken naar de mogelijkheden van de sterkste materialen voor 3D-printen voor de technologieën die beschikbaar zijn bij Xometry.

Indicatoren van sterke 3D-printmaterialen

Sterke materialen of onderdelen die ermee worden geproduceerd, hebben een hoge trek-, compact- of schuifsterkte. Ze zijn bestand tegen hoge spanningen en vervormen niet onder zware belasting. Sterke materialen kunnen ook goed bestand zijn tegen schokken, chemicaliën en barre weersomstandigheden. De sterkte van geprinte onderdelen hangt ook af van andere factoren, zoals ontwerp, nabewerking en afdrukinstellingen.

De sterkste 3D-printmaterialen die beschikbaar zijn bij Xometry

Verschillende printtechnologieën vereisen verschillende kunststoffen of metalen om te printen. Laten we eens kijken welk printmateriaal met een goede sterkte elke technologie vereist en de eigenschappen ervan in detail.

CE 221 (Cyanate Ester)

Dit materiaal staat bekend om zijn hoge temperatuurbestendigheid en stijfheid. Door de hoge warmte-afbuigingstemperatuur kan CE 221 veilig worden toegepast in toepassingen met hoge thermische eisen. De hars heeft een langdurige thermische stabiliteit met een glasovergangstemperatuur van ongeveer 225°C.

Dit materiaal is bestand tegen hoge druk en geeft een zeer nauwkeurige oppervlakteafwerking.

• 3D-printtechnologie: Koolstof DLS
• Toepassingen: Industriële producten, elektronische assemblagecomponenten, vloeistofverdeelstukken

Nylon PA 12 Carbon gevuld

De mix van nylon PA 12-hars met gehakte koolstofvezel geeft dit materiaal uitstekende structurele eigenschappen. De koolstofvezel neemt 35% van zijn gewicht in beslag. Dit zorgt voor duidelijke ontwerpvrijheid, vooral voor prototyping.

Het is vrij sterk en stijf, in staat om metalen te vervangen in bepaalde toepassingen zoals mallen, klemmen, boorgeleiders en inzetstukken met perspassing. Het heeft brede toepassingen in de auto-, industriële en recreatieve industrie. Nylon PA 12 CF wordt algemeen aangeduid als het FDM-materiaal met de hoogste sterkte-gewichtsverhouding die beschikbaar is.

• 3D-printtechnologie: FDM
• Toepassingen: Tooling, prototyping

EPX 82

Dit op epoxy gebaseerde fotopolymeer heeft een uitstekende mix van taaiheid, stijfheid, duurzaamheid, temperatuurbestendigheid en een hoge treksterkte van 82 MPa. De ultraviolette en thermische stabiliteit maakt het geschikt voor een breed scala aan toepassingen. De EPX 82-hars is in staat om nauwkeurige afdrukken te maken.

De hoge slagvastheid en hittebestendige eigenschap zorgen voor continu gebruik in toepassingen met variërende temperaturen.

• 3D-printtechnologie: Koolstof DLS
• Toepassingen: Jigs, verlichtingsarmaturen, beugels, connectoren

Polycarbonaat (PC)

Polycarbonaat is een taai en amorf materiaal met een hoge slagvastheid, stabiliteit en goede elektrische eigenschappen. Dit materiaal maakt de interne transmissie van licht mogelijk met bijna dezelfde capaciteit als glas. Het heeft een breder gebruikstemperatuurbereik met een warmteafbuigingstemperatuur van 140°C.

Het wordt veel gebruikt voor de productie van veiligheidshelmen, lenzen voor autokoplampen en kogelvrije brillen. Het kan worden gecombineerd met vlamvertragende materialen zonder noemenswaardige materiaaldegradatie.

• 3D-printtechnologie: FDM
• Toepassingen: Medische apparatuur, industriële producten, elektronische componenten

Roestvrij staal 17.4 / 1.4542

Dit is chroom-nikkel-koperstaal met hoge sterkte en uitstekende taaiheid. Het heeft een treksterkte van 1070N/mm ² . Roestvrij staal 17.4 heeft een goede corrosieweerstand. Vanwege zijn hoge sterkte wordt het veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en door high-tech aangedreven industrieën in componenten zoals tandwielen, turbinebladen, assen en matrijzen.

Dit materiaal kan met warmte worden behandeld tot een breed scala aan hardheids- en taaiheidsniveaus. Direct metal laser sintering (DMLS) is de standaard vorm van printen met RVS. Er worden echter ook andere methoden gebruikt, zoals binder jetting en selectief lasersmelten (SLM).

• 3D-printtechnologie: DMLS, binder jetting, SLM
• Toepassingen: Lucht- en ruimtevaart, hoogtechnologische industrieën

ULTEM 1010

Dit materiaal heeft de hoogste hittebestendigheid, chemische bestendigheid en treksterkte in vergelijking met andere FDM-thermoplasten. ULTEM 1010 is verkrijgbaar in transparante, ondoorzichtige en met glas gevulde kwaliteiten. Het heeft een brede toepassing in op maat gemaakte gereedschappen voor de fabricage van metalen of plastic onderdelen, medische gereedschappen en temperatuurbestendige matrijzen.

Het is een hoogwaardige thermoplast van polyetherimide en kan worden beschouwd als het sterkste beschikbare FDM-drukmateriaal. Het heeft de laagste thermische uitzettingscoëfficiënt. Het heeft voedselcontact- en biocompatibiliteitscertificeringen, waardoor het ideaal is voor toepassingen in de voedingsindustrie.

• 3D-printtechnologie: FDM
• Toepassingen: Voedingsindustrie, tooling

KIJKEN

Het heeft een uitstekende weerstand tegen agressieve chemicaliën met een hoge mechanische sterkte en maatvastheid. Het heeft het vermogen om zijn stijfheid te behouden bij verhoogde temperaturen en kan worden gebruikt voor continu gebruik bij temperaturen tot 170°C.

PEEK, ook bekend als polyetheretherketon, heeft een uitstekende weerstand tegen vermoeidheid en spanningsscheuren. Het wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, olie en gas en de productie van halfgeleiders.

• 3D-printtechnologie: FDM
• Toepassingen: Lagers, afdichtingen, kleppen, buizen

ULTEM 9085

Dit heeft een hoge sterkte-gewichtsverhouding, hoge slagvastheid met een goede hittebestendigheid. Het is zeer vlamvertragend. Het wordt gebruikt bij de productie van prototypes en gereedschappen in de lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie. Het is vergelijkbaar met nylon 6.68 (9800).

ULTEM 9085 met zijn superieure mechanische sterkte en lichtgewicht is geschikt voor de productie van eindgebruikcomponenten.

• 3D-printtechnologie: FDM
• Toepassingen: Mallen, armaturen, composiet mallen

Aluminium AlSiMG / EN 1706:1998

Dit materiaal heeft een uitstekende sterkte bij verhoogde temperaturen (ongeveer 200°C). Aluminium AlSiMG heeft een goede corrosieweerstand en kan gemakkelijk worden gepolijst. Het heeft een goede verwerkbaarheid en een goede weerstand tegen hittescheuren. De vermoeiingssterkte is uitstekend bij 110N/mm ² .

Het heeft een goede lasbaarheid en wordt veel toegepast in onderdelen voor voertuigen, machines en vliegtuigen. Het heeft een treksterkte van 290 MPa bij kamertemperatuur.

• 3D-printtechnologie: DMLS
• Toepassingen: Automobiel, ruimtevaart

Roestvrij staal 316L / 1.4404

Dit materiaal heeft een laag koolstofgehalte en is chroom-nikkel-molybdeen roestvrij staal. Roestvrij staal 316L heeft een uitstekende corrosieweerstand en stabiliteit tegen op chloor gebaseerde media en niet-oxiderende zuren. Het heeft een hoge treksterkte van ongeveer 500N/mm ² .

Het wordt meestal gebruikt in voedselverwerkings- en laboratoriumapparatuur, warmtewisselaars, bouten en moeren. Het is het gladste materiaal in vergelijking met andere metalen materialen.

• 3D-printtechnologie: DMLS
• Toepassingen: Voedsel- en drankapparatuur, farmaceutische apparatuur

3D-printen sterkste materialen kostenvergelijking

Laten we een kostenvergelijking maken van de drie harsen uit de offerte-engine van Xometry voor het CAD-model:

Probeer de Instant Quoting Engine van Xometry om uw onderdelen te verkrijgen met de sterkste 3D-printmaterialen.

Conclusie

Er zijn twee hoofdtypen sterke materialen voor 3D-printen:kunststoffen, die kunnen worden bedrukt met FDM, SLS, SLA, Carbon DLS, MJF en metalen (DMLS). Xometry Europe biedt snelle, betrouwbare en zeer nauwkeurige 3D-printservices met deze technologieën en materialen. Via onze Instant Quoting Engine en ons netwerk van meer dan 2000 fabrikanten zorgen we ervoor dat u een naadloos productieproces van onderdelen ervaart, van offerte tot levering aan huis.