Wat zijn de sterkste 3D-printfilamenten?

Als u een duurzaam, goed presterend onderdeel nodig heeft dat bestand is tegen zware schokken en herhaaldelijk gebruik, dan wilt u printen met het beste van de beste materialen. Maar welk filament moet je gebruiken? Er zijn talloze materiaalopties beschikbaar, maar elk biedt verschillende kenmerken en is het meest geschikt voor verschillende situaties. In dit artikel zullen we de zeer sterke 3D-printfilamenten opsplitsen die bovenaan uw lijst zouden moeten staan.

We kijken naar de materiaalsterkte van de 3D-printer door de lens van de treksterkte, of de maximale belasting die een materiaal kan dragen zonder te breken terwijl het wordt uitgerekt. We kunnen ook verwijzen naar rek bij breuk, wat aangeeft hoeveel het filament kan uitrekken voordat het breekt en inzicht geeft in de slagvastheid.

Top 3 zeer sterke 3D-printfilamenten

1. Polycarbonaat

Polycarbonaat (PC) is een slijtvast 3D-printmateriaal dat zijn taaiheid kan behouden bij temperaturen tot wel 140°C en zo laag als -20°C. Veel productteams gebruiken polycarbonaat als technische kunststof vanwege de goede elektrische eigenschappen, hoge slagvastheid, maatvastheid, lichtgewicht, niet-geleidbaarheid, weerstand tegen verdunde zuren en flexibiliteit.

Als het gaat om de treksterkte van 3D-printmateriaal, is polycarbonaat moeilijk te verslaan. Het heeft een treksterkte van 9.800 pond per vierkante inch (PSI) en een bedrukte haak van polycarbonaat kan tot 685 pond gewicht dragen. Polycarbonaat heeft ook een hoge slagvastheid en wordt overal in gebruikt, van kogelvrij glas tot beschermhoezen voor elektrische apparaten tot veiligheidshelmen. Als u een duurzaam, flexibel, niet-geleidend onderdeel nodig heeft met een robuuste mechanische structuur die bestand is tegen hoge schokken of temperaturen, overweeg dan het gebruik van polycarbonaat.

2. Nylon

Met een treksterkte van 7.000 PSI is nylon een ander sterk 3D-printmateriaal. Een nylon haak kan slechts 485 pond bevatten, maar nylon is gemakkelijker te bedrukken dan polycarbonaat. Voor de beste resultaten moet je filament droog zijn en printen bij een temperatuur tussen 220 °C en 270 °C.

Nylon is gevoelig voor lichte vervorming, maar door zijn weerstand tegen schokken, vermoeidheid, hitte en chemicaliën is het geschikt voor de meeste 3D-printtoepassingen. Het heeft ook een lage wrijvingscoëfficiënt, waardoor het ideaal is voor functionele bewegende delen, zoals levende scharnieren, klikpassingen en tandwielen. Bovendien is het toegankelijk en kosteneffectief:als je met een kleiner budget werkt of prototypes bouwt, kun je een sterk eindproduct maken voor minder met nylonfilament.

3. Acrylonitrilbutadieenstyreen (ABS)

Acrylonitrilbutadieenstyreen (ABS) is een terpolymeer gemaakt van acrylonitril-, butadieen- en styreenpolymeren. Het wordt geproduceerd via emulsie- of continue massatechniek en is bestand tegen water, hitte en vermoeidheid. Het heeft een treksterkte van 4.100 PSI en is populair in de technische, technische en thuismarkten. Het wordt vaak gebruikt in auto-onderdelen, huishoudelijke artikelen en producten die hoge mechanische belasting moeten weerstaan.

Deze slagvaste technische thermoplast is niet alleen kosteneffectief en toegankelijk, maar ook duurzaam, dus het is niet verwonderlijk dat veel fabrikanten hoogwaardige onderdelen 3D printen met ABS. Met zijn gladde afwerking is ABS ook een ideaal materiaal voor eindgebruikcomponenten. Bovendien is het schuren, afwerken of schilderen van ABS eenvoudig.

Samengestelde materialen

Naast het printen met de bovengenoemde filamenten, kunt u composietmaterialen gebruiken - die een mengsel van nog twee materialen bevatten - om de sterkte van uw laatste onderdeel te vergroten. Composieten bevatten vaak vezels die bij elkaar worden gehouden door een bindmatrix waardoor ze ongelooflijk sterk en duurzaam zijn en toch relatief licht blijven. Als gevolg hiervan wenden veel productteams zich tot materialen met koolstofvezel of met glas doordrenkt bij het lichter maken van onderdelen.

Over het algemeen zijn composietmaterialen sterker dan hun basismaterialen of bieden ze andere voordelen, zoals verhoogde weerstand, flexibiliteit of duurzaamheid. Een onderdeel dat bijvoorbeeld is bedrukt met nylonfilament gemengd met koolstofvezel of glasvezel, is beter bestand dan een onderdeel dat is bedrukt met niet-composiet nylonfilament. Het nadeel is dat composieten doorgaans duurder zijn en hoge afdruktemperaturen vereisen.

Er zijn talloze materiaalcombinaties beschikbaar als het gaat om composieten, zodat u het perfecte composietmateriaal kunt vinden voor de specifieke vereisten van uw project. Controleer nogmaals de fysieke, chemische en mechanische compatibiliteit van de toekomstige materialen in uw composiet om er zeker van te zijn dat er geen conflicten zijn.

Het juiste 3D-printfilament selecteren met Fast Radius

Polycarbonaat, nylon en ABS zijn geweldige materiaalopties voor het maken van sterke 3D-geprinte onderdelen. Het kiezen van het juiste materiaal is echter slechts één aspect van het creëren van een sterk eindproduct. De sterkte van 3D-geprint materiaal wordt ook beïnvloed door uw ontwerp, nabewerkingsstappen of printerinstellingen.

Wanneer u samenwerkt met een ervaren fabrikant zoals Fast Radius, zal ons team van experts u door het materiaalselectieproces leiden, zodat u het beste materiaal voor de beste prijs kunt vinden op basis van de behoeften van uw project. We helpen u ook bij het optimaliseren van uw onderdeelontwerp voor sterkte en maakbaarheid. Neem vandaag nog contact met ons op om aan uw volgende project te beginnen.