1,75 mm versus 3 mm filament voor 3D-printen:hun voor- en nadelen!

Misschien ben je onlangs de wereld van 3D-printen binnengegaan en weet je nog steeds niet dat er twee gestandaardiseerde filamentdiameters zijn. Het is ook mogelijk dat je een gebruikte printer hebt gekocht van iemand die 10 jaar geleden zijn eigen machine heeft gebouwd toen de meest gebruikte filamentdiameter 3 mm was. Het is in ieder geval handig om te weten dat beide diameters op de markt verkrijgbaar zijn. Het is van cruciaal belang om hun voor- en nadelen te kennen om te beslissen of u van plan bent een 3D-printer aan te schaffen.

Hoewel de standaard tegenwoordig 1,75 mm filament is, produceren veel fabrikanten nog steeds 3 mm filament. Meningen over welke het beste is, zijn er in alle smaken, dus je moet over elke smaak leren en zelf beslissen.

Als je niet dieper op het onderwerp wilt ingaan, raad ik je aan om een ​​3D-printer te kopen die compatibel is met 1,75 mm filamenten. Tenzij je een heel specifiek doel voor ogen hebt waarvoor een mondstuk van 3 mm nodig is, raad ik zelfs altijd aan om met de 1,75 mm-standaard te gaan. De standaard voor de markt is duidelijk gedefinieerd en sommige experts beweren ook dat het elk jaar moeilijker en duurder zal worden om een ​​minder populaire 3 mm-spoel filament te bemachtigen.

In de volgende tabel zet ik de belangrijkste voor- en nadelen van elk filament uiteen.

Welke filamentdiameter is het populairst bij 3D-printen?

De meest populaire diameter die wordt gebruikt bij 3D-printen is zeker 1,75 mm. Het percentage gebruikers dat deze diameter gebruikt, groeit elke dag gestaag, waarbij de arm wordt gedraaid ten gunste van het dunnere filament. Vrijwel elke fabrikant van 3D-printers voor thuis verkoopt uitsluitend 1,75 mm-compatibele machines.

Als u ooit een probleem tegenkomt met uw printer (wat u ook zult doen), of het nu de hardware, firmware of een hardware- of softwarecomponent is, dan kunt u gemakkelijk de oplossing zoeken in elk forum op internet (en op 3dsolved.com 😀). Dat is als en alleen als je een printer van 1,75 mm hebt. Anders is de hulp die u krijgt erg klein en waarschijnlijk verouderd.

Bovendien worden alle verbeteringen en innovaties in de branche bijna uitsluitend gemaakt met 1,75 mm-printers in het achterhoofd.

Voor- en nadelen van 1,75 mm filament voor 3D-printen

Voordelen van 1,75 mm filament voor 3D-printen

Zoals eerder vermeld, heeft de markt besloten om deze diameter als standaard te kiezen voor de hobbyist of desktop 3D-printermarkt. Desalniettemin is het interessant om de redenen achter deze trend te kennen.

Hogere afdruksnelheid

Om een ​​object te printen, is het uiteraard noodzakelijk om het filament te smelten om het overeenkomstig de digitale versie van het object te plaatsen. Dit betekent dat al het plastic dat over de hotend gaat, op werktemperatuur moet komen. De warmte die in het verwarmingsblok wordt gegenereerd, wordt in een eenvoudig proces van warmtegeleiding naar het mondstuk en de loop naar het filament overgebracht. De snelheid waarmee warmte wordt overgedragen van de omtrek van het filament naar de centrale vezel, hangt voornamelijk af van het type kunststof en de geometrie ervan. Daarom duurt het langer voordat een dikker filament dezelfde kerntemperatuur bereikt.

Omdat het minder tijd kost om te smelten, kan de stroomsnelheid van het filament door het mondstuk worden verhoogd, wat zich vertaalt in een hogere afdruksnelheid.

Minder stroom nodig

Als we de doorsnede van beide filamenten analyseren, zullen we zien dat het gebied van het 3 mm-filament bijna 3 keer groter is dan dat van zijn dunnere tegenhanger. Dit zorgt ervoor dat de druk in het mondstuk zich ook vermenigvuldigt in vergelijking met het 1,75 mm filament. Om dit drukniveau te bereiken, moet de extruder voldoende kracht genereren, anders gaat de stappenmotor stappen verliezen (overslaan).

Het 1,75 mm filament vereist minder duwkracht. Met andere woorden, de machine werkt prima, zelfs met kleinere, minder krachtige stappenmotoren.

Verkleining extrudergrootte

Zoals we net zeiden, vereist het extruderen van een dikker filament meer kracht. Om dit op te lossen gebruikten de eerste fabrikanten krachtigere motoren om het 3 mm filament door te duwen, met als negatief gevolg een toename van het gewicht en volume van het extrusiesysteem. In extrudersystemen van het directe type genereert deze extra massa een overmatige traagheid die ongewenste trillingen veroorzaakt. Deze worden naar het object gestuurd, wat resulteert in een vreselijk wiebelen.

Het filament van 1,75 mm kan worden gebruikt met een extruder zonder tandwielreductie, met behulp van een stappenmotor met een lager koppel (en dus kleinere).

Hogere marktbeschikbaarheid

Omdat filament met een diameter van 1,75 mm de nieuwe standaard is, is het gemakkelijker om in elke filamentwinkel een voorraad voor deze diameter te vinden. De beschikbaarheid van kleuren en materialen is ook hoger, omdat veel filamentfabrikanten geen 3 mm-spoelen produceren. Wederverkopers houden ook liever een grotere voorraad van 1,75 mm, vooral PLA, omdat dit het meest gebruikte filament is.

Nadelen van 1,75 mm filament voor 3D-printen

Hoewel er veel redenen zijn om voor 1,75 mm filament te kiezen, zijn er ook enkele nadelen:

Het heeft een kleinere maattolerantie

Het getal “1,75 mm” is een nominale waarde, maar in feite heeft het filament een tolerantiemarge in zijn afmetingen. Sommige secties kunnen dunner zijn en andere dikker. Zelfs de doorsnede van de draad mag een ellips zijn in plaats van een cirkel. De kwaliteit die de meeste fabrikanten tegenwoordig behalen is steeds hoger, maar 100% perfect filament bestaat niet.

Een variatie van + – 0,1 mm vertegenwoordigt een hoger foutenpercentage in een filament van 1,75 mm in vergelijking met dezelfde afwijking in 3 mm. Om deze reden hebben goedkopere filamenten de neiging om vastlopen (vanwege overmaat) of onder extrusie (vanwege kleine metingen) te veroorzaken tijdens het printen.

Ondanks dit nadeel zijn fabrikanten erin geslaagd om de maximale tolerantie van hun filamenten in toenemende mate te verbeteren. Het meest extreme geval is Prusament, waar ze een QR-code leveren om de kwaliteit te beoordelen van elke individuele spoel filament die ze hebben geproduceerd. Volgens de onderstaande foto was de tolerantie van die spoel ruim binnen de diameter van een mensenhaar.

Het heeft de neiging om in de knoop te raken

Omdat het filament van 1,75 mm dunner en lichter is, kan het met zichzelf verstrikt raken als we de punt van het filament verliezen bij het hanteren van de spoel. De "knoop" kan moeilijk te zien zijn en de meeste gebruikers zullen de afdruk starten zonder te weten dat er problemen op handen zijn. Na een tijdje blokkeert het filament, wat het printen bederft en de printer ernstig kan beschadigen.

Het buigt makkelijker

Bij het printen van objecten met flexibele filamenten (zoals TPU) kan het gebruik van een 1,75 mm filamentspoel tot meer problemen leiden in vergelijking met een spoel van 3 mm. Bij het bereiken van het mondstukgebied verhoogt het filament de spanning langs zijn as. Deze compressie zorgt ervoor dat het filament buigt in elk vrij gebied tussen de loop en de extruder. Als de printer van het Bowden-type is, wordt het probleem nog groter.

Voor- en nadelen van 3 mm filament

Voordelen van 3 mm filament voor 3D-printen

Van wat we tot nu toe hebben gezien, lijkt het erop dat 1,75 mm filament veel beter is dan 3 mm, maar er zijn enkele voordelen bij het printen met een dikker filament.

Het neemt minder vocht op:

Hoewel je misschien anders denkt, heeft het dikkere filament minder last van vocht. Omdat het een lagere oppervlakte/volume-verhouding heeft en de buitenkant eerder verzadigd is, blijft de binnenkant behouden.

Maakt een verhoogde extrusiestroom mogelijk

In combinatie met een bredere nozzle kan het 3 mm filament met een zeer hoog debiet worden geëxtrudeerd. Door de juiste afdrukparameters in te stellen, kan een verhoging van de afdruksnelheid worden bereikt op zeer grote objecten. Bekijk de volgende video, waar een object wordt geprint met een 2 mm nozzle.

Het zou onmogelijk zijn om zo'n object te printen met 1,75 mm filament. Om te beginnen zou de diameter kleiner zijn dan de diameter van het mondstuk, wat betekent dat het er doorheen zou gaan zonder te worden samengedrukt door de mondstukcilinder. Dit zou leiden tot een enorm verlies aan nauwkeurigheid.

Het is meer geschikt voor bowdensystemen:

Het belangrijkste nadeel van het gebruik van een printer met een Bowden-type systeem is dat het filament de neiging heeft om onderweg te buigen of samen te drukken, terwijl dit bij een dikker filament moeilijker is.

Nadelen van 3 mm filament voor 3D-printen

Het zou geen verrassing moeten zijn dat de minder populaire diameterkeuzes ook hun nadelen hebben. Als het niet louter door pech wordt veroorzaakt, heeft de markt ervoor gekozen om deze diameter bijna te verlaten om de volgende redenen:

Meestal duurder:

De productiekosten zijn hoger bij het vervaardigen van 3 mm filament. Dit komt doordat fabrikanten steeds meer 1,75 mm filament produceren en er een meer competitieve markt is. Dit wordt niet veroorzaakt door een inherent kenmerk van deze diameter, maar door eenvoudige schaalvoordelen.

Verhoogd sijpelen

Het smeltvolume is bij dit type hotends groter, waardoor de punt van de nozzle veel meer druppelt aan het begin van de print. Het is ook moeilijker om de juiste parameters voor terugtreksnelheid en afstand in te stellen. Misschien heb je iets soortgelijks meegemaakt als je ooit een object hebt geprint met een grotere spuitmond (bijvoorbeeld 0,8 mm).

Lagere maatnauwkeurigheid:

Hoewel dit wordt bepaald door de breedte van de nozzle, konden we geen 0.1 nozzle gebruiken in combinatie met een 3 mm extrusiesysteem, omdat de druk in de hotend te hoog zou zijn, zelfs voor extruders met een reductietandwiel. Dit vertaalt zich naar de meeste mondstukken met een grotere diameter, wat de werkelijke oorzaak is van het verlies aan precisie.

Waarom zijn er twee normen voor filamentdiameter bij 3D-printen?

Een paar jaar geleden was 3D-printen een technologie die voorbehouden was aan universiteiten of onderzoekers. Toen ze het inputmateriaal voor hun machines moesten kiezen, kozen ze voor de 3 mm-route, simpelweg omdat deze diameter al beschikbaar was. 3 mm spoelen werden gebruikt om ABS-onderdelen te lassen die waren gemaakt met behulp van andere technologieën, zoals plastic injectie, dus vroege ontwerpers namen iets dat al bestond en bouwden hun machines eromheen.

Zodra het RepRap-project werd geboren, merkten veel fabrikanten en makers van 3D-printers dat het gebruik van dunner filament de extrusiemogelijkheden van hun printers kon optimaliseren en tegelijkertijd de grootte van veel componenten kon verminderen. Sindsdien is filament van 1,75 mm de standaard geworden in 3D-printen, hoewel de meeste filamentfabrikanten hun klanten beide maten blijven leveren.

Kun je filament van 3 mm printen op een machine van 1,75 mm?

Als u per ongeluk een spoel van 3 mm hebt gekocht, moet u eerst proberen deze naar de verkoper terug te sturen. Als de verkoper besluit de spoel niet voor een andere te ruilen, kunt u proberen het filament te verkopen aan een gebruiker van 3 mm. Dit is geen erg nuttig advies, omdat u waarschijnlijk wilt weten of u uw 3 mm-spoel kunt gebruiken met uw 1,75 mm-printer.

Het filament van 3 mm past niet in de gaten van een extruder van 1,75 mm, dus je zou het niet kunnen gebruiken, zelfs als je het zou proberen. Als je een vreemde en obscure 3D-printer hebt waar het 3 mm-filament wel past, moet je het toch niet gebruiken. Aangezien de hele machine is ontworpen om te worden gebruikt met filament van 1,75 mm, loopt u een groot risico om een ​​onderdeel permanent te beschadigen.

Is filament met een diameter van 3 mm eigenlijk 2,85 mm?

Als je de diameter van een filament van 3 mm meet met een schuifmaat, zul je merken dat het ongeveer 2,85 mm is. Dit komt vooral door het feit dat PTFE-buizen een inwendige diameter hebben van 3 mm (nominaal), waardoor het filament vast zou komen te zitten als er ergens langs het pad interferentie is. Als u een 3 mm 3D-printer bezit, raadpleeg dan de datasheet van de fabrikant om deze parameter correct in te stellen in de slicer-software. Het veranderen van de filamentdiameter in de slicer is ook gelijk aan het veranderen van de stroomsnelheid.

Kun je een printer van 3 mm ombouwen zodat deze compatibel is met 1,75 mm?

Het is heel goed mogelijk om uw 3 mm-printer om te bouwen tot een 1,75 mm-printer. Sterker nog, het is makkelijker dan ik tot voor kort dacht. U hoeft alleen de componenten van het extrusiesysteem te veranderen, van de extruder tot de hotend.

Bekijk de volgende video waar de geweldige Thomas Sanladerer dit proces doorloopt in een eenvoudige stapsgewijze zelfstudie.

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.