Zijn PLA-, ABS-, PETG- en TPU-filamenten ontvlambaar?

Vanwege het feit dat 3D-printen op grote schaal wordt gebruikt in een breed scala van industrieën en voor tal van doeleinden, is er een steeds groter wordende catalogus van beschikbare thermoplasten. Elk heeft zijn eigen voor- en nadelen, en het kiezen van de juiste voor elk object is bijna een kunst.

Een niet te onderschatten dimensie bij het kiezen van een filamenttype is de behoefte (of niet) aan vlamvertragende eigenschappen. Afhankelijk van het type product en het gebied waarin het wordt geplaatst, kan het erg belangrijk zijn om alleen filamenten te kiezen die niet in brand vliegen.

Kortom, welke filamenten zijn brandbaar?

Van de meest populaire filamenten die worden gebruikt bij 3D-printen, is PLA verreweg het meest ontvlambaar. Bovendien zullen onderdelen van ABS ook vlam vatten als ze gedurende langere tijd aan hoge temperaturen worden blootgesteld. De meest vlamvertragende filamenten die direct beschikbaar zijn voor 3D-printen zijn TPU en PETG.

Is PLA ontvlambaar?

Polymelkzuur, beter bekend als PLA, is het meest gebruikte 3D-printfilament. PLA is een plastic vervanger gemaakt van gefermenteerd plantaardig zetmeel.

Hoewel het een uitstekende thermoplast is voor hobbyisten, hebben PLA's hoge ontvlambaarheid en neiging tot branden bij lage temperaturen de toepasbaarheid voor een breed scala aan industriële toepassingen ernstig beperkt.

Is het veilig om PLA te verbranden

Bij verbranding kan PLA dampen afgeven die bekend staan ​​als VOC (Vluchtige Organische Koolstof). Hoewel niet alle VOS giftig zijn, moet het inademen ervan koste wat kost worden vermeden om gezondheidsgerelateerde problemen te voorkomen. Het is algemeen bekend in de wetenschappelijke gemeenschap dat VOS kunnen leiden tot longziekten zoals astma en bronchitis.

De juiste veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen voordat PLA wordt verbrand.

Is ABS ontvlambaar?

Bij langdurige blootstelling aan hoge temperaturen is ABS zeker ontvlambaar. De temperatuur die bij een gewoon houtvuur wordt bereikt, is hoog genoeg om ABS in brand te steken. Zoals het geval is met de meeste thermoplasten, begint het eerst te smelten (ongeveer 210°C), dan te koken. De dampen die door het koken worden veroorzaakt, zijn degenen die gemakkelijk in brand kunnen vliegen.

Is het veilig om ABS te verbranden?

Aangezien ABS geen halogenen bevat, produceert het normaal gesproken geen persistente organische verontreinigende stoffen wanneer het wordt verbrand of gepyrolyseerd* en de meest schadelijke producten die worden gevormd zijn koolmonoxide en waterstofcyanide.

Dat gezegd hebbende, zijn koolmonoxide en waterstofcyanide een bijproduct van de verbranding van ABS. Behalve dat het schadelijke gassen zijn, kunnen ze verstikking veroorzaken. waardoor het erg onveilig is om ABS te verbranden.

*Priolisatie is de ontleding van materialen bij verhoogde temperaturen in een inerte atmosfeer.

Zijn er vlambestendige ABS-filamenten?

Er zijn momenteel tal van op ABS gebaseerde filamenten waarvan de samenstelling verschillende soorten vlamvertragers bevat.

De UL-94-code is niemand minder dan de ontvlambaarheidsnorm voor polymeren in de VS. Uitgegeven door Underwriters Laboratories, is het ook bekend als de "Standard for Safety of Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances testing" . De norm verdeelt kunststoffen in zes categorieën op basis van hoe ze branden in verschillende richtingen en componentdiktes.

Thermoplasten worden vervolgens ingedeeld van minder naar meest vlamvertragend, volgens de volgende categorieën:HB, V-2, V-1, V-0, 5VB, 5VA.

In een notendop, de categorie met de minste framevertrager (HB), staat een brandsnelheid van 76 mm/min toe voor een 3 mm dik horizontaal object, terwijl de meest vlamvertragende categorie (5VA) in minder dan 60 seconden moet stoppen met branden zonder druppels en zonder gaten in het object.

Rekening houdend met deze reeks categorieën, volgt hieronder een lijst met vlamvertragende ABS-filamenten

Vlamvertragende ABS-filamenten

Vanwege de massificatie van 3D-printen in de afgelopen jaren, is er een groot scala aan filamenten om uit te kiezen. Dit omvat uiteraard ABS-filamentspoelen die speciaal zijn gemaakt om vlamvertragende eigenschappen te hebben. Hoewel ze 3 tot 5 keer duurder zijn dan een gewone ABS-spoel van 1 kg, is het goed om te weten dat ze beschikbaar zijn voor het geval je ze nodig hebt voor een specifieke afdruk.

Firewire vlamvertragend ABS

Firewire ABS-FR is een high-end UL-94 V-0 ABS dat kan worden gebruikt om werkende prototypes en productie-onderdelen te printen. De categorie V-0 vereist dat componenten in minder dan 10 seconden stoppen met branden, waardoor er druppels ontstaan ​​die geen vlammen produceren.

Zoals het geval is met de meeste ABS-filamenten, heeft het een ietwat hoge extrusietemperatuur van 220-240°C en vereist het een verwarmd bed dat temperaturen van 100-110°C kan bereiken.

Dit ABS heeft ook een aanzienlijk sterkere en onaangename geur tijdens het printen. Het is het beste om het te gebruiken in een goed geventileerde omgeving of met HEPA- en koolstoffiltersystemen.

Je kunt het hier bekijken!

Vlamvertragende ABS door Atomic Filament

Dit filament heeft geen UL-940-certificering (voor zover ik weet), hoewel het de prestaties van een V-0-vlamvertrager zou moeten hebben. Het print heel gemakkelijk in vergelijking met andere filamenten, bij een hoge temperatuur van 235-255 C.

Met het risico repetitief te klinken, geeft deze FR (vlamvertragende) thermoplast een sterke chemische geur af en moet altijd worden gebruikt met voldoende ventilatie.

Je kunt het hier bekijken!

Is PETG ontvlambaar?

PETG, ook wel bekend als polyethyleentereftalaatglycol, is een andere thermoplast die momenteel op grote schaal wordt gebruikt in 3D-printen. Het is een duurzaam materiaal dat bestand is tegen hoge temperaturen.

Het is vlamvertragend dan zowel ABS als PLA. Het belangrijkste voordeel van PETG is dat het, hoewel het natuurlijk zal smelten, niet in brand zal vliegen.

Is het veilig om PETG te verbranden?

PETG is veiliger dan zowel PLA als ABS, maar het is niettemin vereist om enkele veiligheidsmaatregelen te nemen bij het afdrukken van PETG voor een langere periode (zoals het geval is met alle filamenten).

Afdrukken in een goed geventileerde ruimte om onze blootstelling aan schadelijke emissies tot een minimum te beperken, is een must. PETG stoot hoge hoeveelheden caprolactam uit en overmatige blootstelling ervan kan irritatie van de ogen en de luchtwegen veroorzaken. Kortom, het is nooit veilig om thermoplasten, waaronder PETG, te verbranden zonder de juiste veiligheidsmaatregelen.

Is TPU ontvlambaar?

TPU, of Thermoplastisch Polyurethaan, is een rubberachtig materiaal dat ook behoorlijk populair is op het gebied van 3D-printen.

Het is de minst ontvlambare van alle gangbare thermoplasten die worden gebruikt en is gemakkelijk verkrijgbaar op de markt. Hoewel het helemaal niet vlam vat, zal het natuurlijk smelten en druipen (anders zou het niet mogelijk zijn om het te gebruiken in 3D-printen).

Is het veilig om TPU te branden?

TPU is over het algemeen niet schadelijk en geschikt voor een breed scala aan toepassingen. Vanwege zijn ongelooflijke flexibiliteit wordt het onder andere veel gebruikt in slangen, medische apparaten, sportproducten, kabels, schoenen en draden.

Bij het verbranden van TPU komen gevaarlijke gassen vrij, waaronder cyanideverbindingen en andere gevaarlijke chemicaliën. Zoals het geval is met alle andere thermoplasten, is het onveilig om in een kamer te verblijven met een werkende 3D-printer die TPU gebruikt.

Conclusie

Zoals eerder besproken, moeten we het gebruik van PLA vermijden als ontvlambaarheid een groot probleem is. Het is ook vermeldenswaard dat, hoewel ABS onder bepaalde omstandigheden ook ontvlambaar is, het mogelijk is om varianten van ABS te kopen die specifiek vlamvertragend zijn. Ze zijn natuurlijk veel duurder.

Tenzij beperkt vanwege een andere factor, zijn TPU en PETG de beste optie voor vlamvertragende thermoplasten. Houd er rekening mee dat TPU een flexibel filament is, waardoor het een nogal vreemde vervanging is voor PLA of ABS als stijfheid vereist is. Dat gezegd hebbende, is PETG de beste optie, tenzij ook UV-bestendigheid vereist is.

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.