Kiezen tussen 1,75mm vs 3mm 3D-printfilament: Voor- en nadelen, en expertadvies

Je bent misschien onlangs de wereld van 3D-printen binnengestapt en weet nog niet dat er twee gestandaardiseerde diameterts van filament zijn. Het is ook mogelijk dat je een tweedehands printer hebt gekocht van iemand die 10 jaar geleden hun eigen machine bouwde toen de meest gebruikte filamentdiameter 3mm was. In elk geval is het nuttig om te weten dat beide diameters op de markt beschikbaar zijn. Hun voor- en nadelen kennen is cruciaal voor je als je van plan bent een 3D-printer aan te schaffen.

Hoewel de standaard tegenwoordig 1,75mm filament is, produceren veel fabrikanten nog steeds 3mm filament. Meningen over welk het beste is komen in alle smaken, dus je moet over elk leren en zelf beslissen.

Als je niet dieper in het onderwerp wilt duiken, raad ik je aan een 3D-printer te kopen die compatibel is met 1,75mm filaments. In feite, tenzij je een heel specifiek doel hebt dat een 3mm nozzle vereist, raad ik altijd aan om voor de 1,75mm standaard te gaan. De marktstandaard is duidelijk gedefinieerd, en sommige experts argumenteren ook dat het met elk verstreken jaar moeilijker en duurder zal worden om een minder populaire 3mm spoel filament te bemachtigen.

Ik leg de belangrijkste voor- en nadelen van elk filament in de volgende tabel uit.

Welke filamentdiameter is het meest populair in 3D-printen?

De meest populaire diameter die in 3D-printen gebruikt wordt, is zeker 1,75mm. Het percentage gebruikers dat deze diameter gebruikt, groeit elke dag stabiel, wat de arm in het voordeel van het dunner filament buigt. Practisch elke thuis 3D-printerfabrikant verkoopt uitsluitend 1,75mm compatibele machines.

Als je ooit een probleem tegenkomt met je printer (wat je wel), of het nu de hardware, firmware of elk hardware- of software-onderdeel is, kun je makkelijk de oplossing zoeken in elk forum op het web (en op 3dsolved.com 😀 ). Dat is als en slechts als je een 1,75mm printer hebt. Anders zal de hulp die je krijgt heel weinig en waarschijnlijk verouderd zijn.

Daarnaast worden alle verbeteringen en innovaties in de industrie bijna uitsluitend gemaakt met 1,75mm printers in gedachten.

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

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

Zoals eerder vermeld, heeft de markt gekozen voor deze diameter als de standaard voor de hobbyist of desktop 3D-printermarkt. Toch is het interessant om de redenen te weten die achter deze trend zaten.

Hogere printsnelheid

Om een object te printen, is het noodzakelijk om het filament te smelten om het overeenkomstig de digitale versie van het object te plaatsen. Dit betekent dat al het plastic dat door de hotend reist, de werktemperatuur moet bereiken. De warmte die in het verwarmingsblok wordt gegenereerd, wordt overgedragen aan de nozzle en de barrel naar het filament in een simpel proces van warmtegeleiding. De snelheid waarmee warmte van de periferie van het filament naar de centrale vezel wordt overgedragen, hangt voornamelijk af van het type plastic en de geometrie. Daarom duurt het langer voordat een dikker filament dezelfde kerntemperatuur bereikt.

Omdat het minder tijd kost om te smelten, kan de flowsnelheid van filament door de nozzle verhoogd worden, wat vertaalt in een toename van de printsnelheid.

Minder vermogen vereist

Als we de dwarsdoorsnede van beide filaments analyseren, zullen we zien dat het oppervlak van het 3mm filament bijna 3 keer groter is dan dat van zijn dunner tegenhanger. Dit zorgt ervoor dat de druk in de nozzle ook vermenigvuldigt vergeleken met het 1,75mm filament. Om dit drukniveau te bereiken, moet de extruder genoeg kracht genereren, anders zal de stappenmotor beginnen te stappen (stappen overslaan).

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

Extruderverkleining

Zoals we net zeiden, vereist het extruderen van een dikker filament meer vermogen. Om dit op te lossen, gebruikten de eerste fabrikanten krachtigere motoren om door het 3mm filament te duwen, met het negatieve gevolg van een toename in gewicht en volume van het extrudersysteem. In direct-type extrudersystemen genereert deze additionele massa overmatige inertie die ongewenste trillingen produceert. Deze worden overgedragen aan het object, wat resulteert in een vreselijke wobbel samen met het object.

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

Hogere marktbeschikbaarheid

Vanwege het feit dat 1,75mm diameter filament de nieuwe standaard is, is het makkelijker om voorraad voor deze diameter in elke filamentwinkel te vinden. De beschikbaarheid van kleuren en materialen is ook hoger, aangezien veel filamentfabrikanten geen 3mm spoelen produceren. Herverkopers houden ook liever een grotere 1,75mm voorraad, vooral van PLA, aangezien dit het meest gebruikte filament van allemaal is.

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

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

Het heeft een kleinere dimensietolerantie

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 anderen dikker. Zelfs de dwarsdoorsnede van de draad mag een ellips zijn in plaats van een cirkel. De kwaliteit die de meeste fabricanten nu bereiken is steeds hoger, maar er is geen 100% perfect filament.

Een variatie van + - 0,1mm vertegenwoordigt een hoger foutpercentage in een 1,75mm filament vergeleken met dezelfde afwijking in 3mm. Om die reden neigen goedkopere filaments ertoe vastlopers (vanwege overmaat) of under-extrusie (vanwege minder metingen) tijdens het printen te veroorzaken.

Ongeacht dit nadeel, hebben fabrikanten weten de maximale tolerantie van hun filaments steeds te verbeteren. Het meest extreme geval is Prusament, waar ze een QR-code leveren om de kwaliteit van elke individuele spoel filament die ze produceerden te controleren. Volgens de foto hieronder, was die spoel's tolerantie wel binnen de diameter van een menselijk haar.

Het neigt ertoe in de war te raken

Omdat het 1,75mm filament dunner en lichter is, als we de punt van het filament verliezen bij het hanteren van de spoel, kan het in de war raken met zichzelf. De "knoop" kan moeilijk te zien zijn, en de meeste gebruikers zullen de print starten zonder te weten dat onheil dreigt. Na een tijdje vergrendelt het filament, wat de print bedraagt en de printer ernstig kan beschadigen.

Het buigt makkelijker

Bij het printen van objecten met flexibele filaments (zoals TPU), kan het gebruik van een 1,75mm filamentspoel leiden tot meer problemen vergeleken met een 3mm spoel. Bij het bereiken van de nozzlegebied, verhoogt het filament de spanning langs zijn as. Deze compressie zal ervoor zorgen dat het filament buigt in elk vrij gebied tussen de barrel en de extruder. Als de printer van het Bowden-type is, neemt het probleem nog meer toe.

Voor- en nadelen van 3mm filament

Voordelen van 3mm filament voor 3D-printen

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

Het absorbeert minder vocht:

Hoewel je misschien anders denkt, is het dikker filament minder gevoelig voor vocht. Omdat het een lagere oppervlakte/volume verhouding heeft, en zijn exterior eerder verzadigd raakt, het interieur bewaart.

Staat toe om de extrusieflow te verhogen

In combinatie met een brede nozzle, kan het 3mm filament geëxtrudeerd worden met een zeer hoge flowsnelheid. Door juiste printparameters in te stellen, kan een toename van de printsnelheid bereikt worden bij zeer grote objecten. Bekijk de volgende video, waar een object geprint wordt met een 2mm nozzle.

Het zou onmogelijk zijn om zo'n object te printen met 1,75mm filament. Voor de kosters, de diameter zou kleiner zijn dan de diameter van de nozzle, wat betekent dat het door zou gaan zonder gecomprimeerd te worden door de nozzlecilinder. Dit zou leiden tot een enorme nauwkeurigheidsverlies.

Het is geschikter voor Bowden-systeem:

Het hoofdnadeel van het gebruik van een printer met een Bowden-type systeem is dat het filament neigt te buigen of comprimeren langs de weg, terwijl met een dikker filament, het moeilijker is om dit te laten gebeuren.

Nadelen van 3mm filament voor 3D-printen

Het mag geen verrassing zijn dat de minder populaire diameterkeuzes ook met hun nadelen komen. Als niet veroorzaakt door puur pech, heeft de markt gekozen om deze diameter bijna te verlaten om de volgende redenen:

Meestal duurder:

Productiekosten zijn hoger bij het produceren van 3mm filament. Dit gebeurt omdat fabrikanten steeds meer 1,75mm filament produceren, en er een competitievere markt is. Dit wordt niet veroorzaakt door een inherent kenmerk van deze diameter, maar door simpele schaaleconomieën.

Verhoogde uitlekking

Het smeltvolume is groter in dit type hotends, wat betekent dat de punt van de nozzle veel meer druipt aan het begin van de print. Het is ook moeilijker om de correcte retractiesnelheid en -afstand parameters in te stellen. Je hebt misschien iets vergelijkbaars meegemaakt als je ooit een object hebt geprint met een grotere nozzle (0,8mm bijvoorbeeld).

Lagere dimensionale nauwkeurigheid:

Hoewel dit gedefinieerd wordt door de breedte van de nozzle, konden we geen 0,1 nozzle gebruiken in combinatie met een 3mm extrusiesysteem, aangezien de druk in de hotend te hoog zou zijn, zelfs voor extruders met een reductietandwiel. Dit vertaalt zich in de meeste nozzles die een grotere diameter hebben, wat de eigenlijke oorzaak is van het nauwkeurigheidsverlies.

Waarom zijn er twee filamentdiameterstandaarden in 3D-printen?

Een paar jaar geleden was 3D-printen een technologie gereserveerd voor universiteiten of onderzoekers. Toen ze het invoermateriaal voor hun machines moesten kiezen, gingen ze de 3mm-route, vanwege het simpele feit dat deze diameter al beschikbaar was. 3mm spoelen werden gebruikt om ABS-onderdelen te lassen die gemaakt waren door andere technologieën, zoals plasticinjectie, dus vroege ontwerpers namen iets wat al bestond en bouwden hun machines eromheen.

Zodra het RepRap-project geboren was, merkten veel 3D-printerfabrikanten en makers op dat het gebruik van dunner filament de extrusiemogelijkheden van hun printers kon optimaliseren terwijl de grootte van veel componenten werd verkleind. Sindsdien is 1,75mm filament de standaard in 3D-printen geworden, hoewel de meeste filamentfabrikanten hun klanten nog steeds beide maten aanbieden.

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

Als je per ongeluk een 3mm spoel hebt gekocht, is het eerste wat je moet proberen om het aan de verkoper terug te sturen. Als de verkoper besluit de spoel niet uit te wisselen voor een andere, kun je proberen het filament te verkopen aan een 3mm gebruiker. Dit is niet erg nuttig advies, aangezien je waarschijnlijk wilt weten of je je 3mm spoel kunt gebruiken met je 1,75mm printer.

Het 3mm filament past niet in de gaten van een 1,75mm extruder, dus je kon het niet gebruiken zelfs als je het probeerde. Als je een vreemde en obscure 3D-printer hebt waar het 3mm filament wel past, moet je het nog steeds niet gebruiken. Omdat de hele machine ontworpen was om met 1,75mm filament te worden gebruikt, loop je een hoog risico om permanent een onderdeel te beschadigen.

Is 3mm diameter filament eigenlijk 2,85mm?

Als je de diameter van een 3mm filament meet met een schuifmaat, zul je merken dat het eigenlijk rond 2,85mm meet. Dit is voornamelijk omdat PTFE-buizen een interne diameter van 3mm (nominaal) hebben, wat ervoor zou zorgen dat het filament vastloopt als er ergens langs het pad interferentie is. Als je een 3mm 3D-printer bezit, bekijk de datasheet van de fabrikant om deze parameter correct in de slicersoftware in te stellen. Het veranderen van de filamentdiameter in de slicer is gelijk aan het veranderen van de flowsnelheid.

Kun je een 3mm printer converteren om compatibel te zijn met 1,75mm?

Het is heel goed mogelijk om je 3mm printer om te bouwen tot een 1,75mm printer. In feite is het makkelijker dan ik dacht tot voor kort. Je 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 stap-voor-stap tutorial.

Bekijk onze aanbevolen producten sectie

We hebben een aanbevolen productensectie gemaakt die je in staat stelt de gokken te elimineren en de tijd die je besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades je moet kopen te verminderen, aangezien we weten dat dit een entmutigende taak kan zijn die meestal tot veel verwarring leidt.

We hebben slechts een handjevol 3D-printers geselecteerd die we goed achten voor beginners, gevorderden en zelfs experts, wat de keuze makkelijker maakt. De filaments en upgrades die vermeld staan, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd, zodat je weet dat welke je ook kiest, zal werken zoals bedoeld.