De ideale 3D-printerfilament kiezen voor RC-onderdelen: Uitgebreide gids

Toen ik begon met 3D-printen, had ik aanvankelijk het gevoel dat ik bijna alles wist wat er in 3D-printen te weten was. Kort daarna, zoals uitgelegd kan worden door het Dunning-Kruger-effect, leerde ik dat ik eigenlijk alleen een heel oppervlakkige en zwakke greep had op het vak. De vernederende ervaring vond plaats toen ik mijn eerste functionele object printte dat meerdere onderdelen vereiste, elk met zijn eigen eisen. Dat was toen ik begon te lezen over de verschillende thermoplasten en hun verschillende karakteristieken.

Dus, in dit artikel ga ik de veelvoorkomende onderdelen van een typische RC en hun aanbevolen filamenttypen doorlopen.

Het aanbevolen filament voor een RC hangt af van het specifieke deel van het object. Bij het printen van een chassis is het beste om met ABS te printen, terwijl PETG het beste is voor de carrosserie. Vanwege hun inherent flexibiliteit zijn TPU en Nylon de meest geschikte thermoplasten voor het printen van wielen en bumpers respectievelijk, en veren leveren de beste resultaten wanneer geprint met Nylon.

De volgende tabel vat de kernconcepten en aanbevelingen samen die ik in het artikel uiteenzet.

Het juiste filament kiezen voor het printen van een RC-auto chassis

De grootste eisen voor een RC-auto chassis zijn kracht, impactweerstand en UV-weerstand. Als een van deze elementen niet in overweging wordt genomen, dan rust zeker dat de auto een korte levensduur zal hebben.

RC-auto's zijn constant betrokken bij botsingen en worden meestal buiten gebruikt in wisselende weersomstandigheden waar ze blootgesteld zijn aan zowel natte als droge omstandigheden en UV-stralen. Kracht moet objectief bekeken worden omdat het chassis rigide moet zijn maar met een mate van flexibiliteit, wat enorm zal helpen bij het absorberen van impact.

Praktische beperkingen van filamenttype moeten sterk in overweging worden genomen, en een selectie gemaakt op deze basis voor de verschillende onderdelen die elk aan verschillende stressniveaus blootgesteld zijn. Bijvoorbeeld, blootgestelde onderdelen zoals carrosserie-onderdelen moeten UV-bestendig zijn, en componenten zoals bumpers en banden moeten een hoger flexibiliteitsniveau hebben om impact te absorberen.

ABS

ABS is een heel populair filament, voornamelijk vanwege zijn kracht en temperatuurbestendigheid. Het is ook rigide en duurzaam, maar het mist de UV-weerstand die voor een langere levensduur zal zorgen. Vergeleken met PLA kan ABS hogere temperaturen weerstaan. Wat impactweerstand betreft, is ABS hoog gewaardeerd en dus aanbevolen voor een aantal verschillende toepassingen.

ABS-printen heeft zijn deel aan snelheidsdrempels (geen grapje bedoeld) en wordt niet beschouwd als een makkelijk filament om mee te werken. De wisselende temperaturen tijdens de printfase kunnen ervoor zorgen dat onderdelen vervormen, dus zorg moet worden gedragen om dit veelvoorkomende probleem te vermijden. ABS produceert ook slechte geuren en is giftig tijdens het printen, dus adequate ventilatie is vereist in de printruimte.

De extrusietemperatuur ligt tussen 220°C en 250°C met een bedtemperatuur tussen 90°C en 115°C. Zoals we onze lezers ook herinneren, vereist ABS zeker een verwarmd bed en een omhulzing!

Ondanks de moeilijkheden van printen met ABS, blijft het een populair filament en kan het acceptabele resultaten opleveren met de juiste kalibraties. ABS is het beste te gebruiken voor RC-auto-onderdelen die niet blootgesteld worden aan veel zonlicht, zoals de interne onderdelen en mogelijk het chassis of de onderkant.

Polycarbonaat

Polycarbonaat is het ideale filament voor kracht. Echter, het is niet praktisch om mee te printen. De trekkracht ligt in de regio van 9.800 PSI* en kan gewichten tot 685 pond (311 kg) weerstaan, maar het vereist een extrusietemperatuur van 260°C en een verwarmd bed van ongeveer 110°C.

Kas-polycarbonaatfilament kan UV-straling 5 tot 15 jaar weerstaan voordat degradatie inzet. Vanwege de printuitdagingen blijft polycarbonaat buiten het bereik van de 3D-hobbyist.

*ABS heeft een vergelijkbare trekkracht, terwijl PLA alleen ongeveer 7.000 PSI weerstaat.

Waarom ik ABS prefereer voor het printen van een RC-chassis

ABS wordt vorgezogen boven polycarbonaat ondanks het gebrek aan UV-weerstand. Deze aanbeveling is voornamelijk te wijten aan hobbyprinters die niet in staat zijn de polycarbonaat-printtemperaturen te handhaven.

Je zult merken dat de temperatuurschalen niet veel verschillen, maar de meeste entry-level 3D-printers hebben een drempel van welke maximumtemperaturen gehandhaafd kunnen worden. Polycarbonaat is het ideale filament om te gebruiken omdat het een hoog UV-weerstandsniveau heeft en de kracht en impactweerstand meer dan adequaat zijn voor RC-auto-eisen.

Het juiste filament kiezen voor het printen van een RC-auto carrosserie

De belangrijkste criteria voor RC-carrosserie-onderdelen zijn UV-weerstand en impactweerstand, aangezien deze twee standaarden de levensduur van de componenten zullen bepalen.

Filamenttypen zijn een persoonlijke keuze, en elke keuze zal de levensduur van de RC-auto ten goede of ten onrechte komen. Je kunt jezelf vinden dat je bepaalde onderdelen zoals bumpers die blijken te breken, moet herprinten, dus het is het beste om richtlijnen voor filamentkeuzes te volgen. Zoals altijd, niets houdt je tegen om te experimenteren met andere of nieuwe filaments op de markt.

ASA

ASA heeft een zeer hoog niveau van impactweerstand en kan hoge temperaturen weerstaan alsook hoog bestand te zijn tegen UV-stralen. Dit plaatst ASA aan de voorhoede van filamentkeuzes voor RC-carrosserie-onderdelen. Inbegrepen is de capaciteit van ASA om harde weersomstandigheden te weerstaan.

Het nadeel van printen met ASA is dat hoge temperaturen vereist zijn: 220°C tot 245°C voor de extruder en 90°C tot 110°C voor het bed. Een ander nadeel is dat het gevaarlijke rookgassen produceert, en ventilatie is vereist.

PETG

PETG heeft ongeveer 70% van de kracht van polycarbonaat, maar is nog steeds een hoog gewaardeerd filamentkeuze. De printtemperatuur ligt tussen 230°C – 250°C met een bedtemperatuur tussen 70°C – 85°C. PETG heeft een hoge trekkracht en is impactbestendig alsook bestendig tegen UV-stralen.

Deze combinatie heeft PETG een gezocht filament gemaakt voor RC-auto-onderdelen en wordt vaak boven ABS en andere filamenttypen gekozen.

Niettemin, ASA is het bevorzugte filament voor UV-weerstand. Het printen van beide filamenttypen is tamelijk makkelijk, en beide dienen hun doel goed. Je kunt beïnvloed worden door beschikbaarheid op het moment van aankoop of door de prijs zelf.

Waarom ik PETG prefereer voor het printen van een RC-auto carrosserie

Zowel ASA als PETG zijn UV-bestendig en behouden een hoge impactweerstand, wat ze ideaal maakt voor de carrosserie of buitenste componenten van RC-auto's. Vanwege de printgemak, raad ik persoonlijk aan om de onderdelen met PETG te printen.

Hoewel het kan worden betoogd dat ASA eigenlijk beter geschikt is voor dit gebruikscase, moeten we onthouden dat dat thermoplast met belangrijke nadelen komt, namelijk de moeilijkheid om te printen en de hoge prijs.

Filament voor RC-auto wielen

RC-auto banden creëren een klein probleem voor realisten omdat ze graag willen dat de banden vergelijkbaar zijn met echte banden waar er een graad van zachtheid en grip is, maar dat is niet zo gemakkelijk bereikt met 3D-filaments. De beste optie is om een filament te gebruiken dat flexibele prints produceert, want dit zal trillingen absorberen en bijdragen aan de wielen die grip hebben op het terrein. TPU is sterk aanbevolen.

TPU

Thermoplastisch Polyurethaan (TPU) is flexibel, zacht en slijtvaste, en komt in verschillende graden die variërende graden van flexibiliteit bieden. Wegoppervlakken kunnen erg heet worden, maar TPU kan temperaturen tot 80°C (hoge glasovergangstemperatuur) weerstaan, dus het zal goed presteren in bijna alle omstandigheden. TPU wordt ook niet beïnvloed door de meeste chemicaliën, wat het ideaal maakt voor buitengebruik.

Bij het printen van wielen, moet je je focus richten op het maximaliseren van de flexibiliteit van het deel, wat je nog meer kunt vergroten door simpelweg het infill-percentage te verlagen. Hoe lager het percentage, hoe hogere flexibiliteit je zult bereiken. Printen met het filament is relatief makkelijk, maar kan problematisch zijn bij het gebruik van een Bowden-buizentje, plus het filament is geneigd tot stringing door zijn elasticiteit.

TPU's eigenschappen maken het ongeschikt voor de meeste RC-auto-onderdelen, maar het is ideaal bij het printen van bumpers en banden vanwege zijn hoge impactabsorptiekwaliteiten.

Het juiste filament kiezen voor het printen van RC-auto bumpers

Bumpers krijgen veel directe impacten en moeten daarom in staat zijn de impact te absorberen, maar nog steeds sterk genoeg om te weerstaan tegen breken of snappen bij impact. Flexibiliteit is de sleutel tot functionele bumpers, en Nylon of TPU met een hoog percentage infill zal zowel kracht als flexibiliteit bieden.

Nylon

Nylon is een geweldig filament voor RC-auto bumpers omdat het extreem sterk is, tweede alleen aan polycarbonaat. Het heeft ook een graad van flexibiliteit die het ideaal maakt voor het doel. NylonX is een geweldig filament voor kracht omdat het koolstofvezels heeft die het nylon versterken en gezegd wordt impactbestendig te zijn. Printen is makkelijk, maar vanwege de afschuivende aard van koolstofvezel, is het raadzaam om een staal of geharde nozzle te gebruiken bij het printen.

De extrusietemperatuur van nylon ligt tussen 250°C tot 265°C met een bedtemperatuur tussen 60°C en 70°C. Extrusietemperaturen aan de hoge kant van de schaal kunnen printen voor sommige printers beperken, maar printen is relatief makkelijk niettemin.

Filament voor 3D-geprinte veren

Veren printen kan heel lastig zijn maar niet onmogelijk. Het proces hangt grotendeels af van de grootte van de veren en, in de meeste gevallen, zal het meer hoofdpijn dan iets anders opleveren. Echter, als je vastbesloten bent de uitdaging aan te gaan om je eigen veren te printen, dan hebben de heren van MakeFast Workshop een oplossing bedacht die alle logica over 3D-printen tegenspreekt. Ze printen eendraadige veren in de vrije lucht met een methode om de kurven en hoeken goed te krijgen voldoende af te koelen om de gewenste structuur te behouden.

Conventioneel verenprinten vereist supportmateriaal en mogelijk meer dan één laag om de daadwerkelijke veer te vormen. Het feit is dat tussen conventioneel 3D-printen en printen in vrije lucht, veren geprint kunnen worden, en ik weet uit eigen ervaring dat beide printmethoden elk hun eigen set uitdagingen zullen presenteren.

Nylon

Nylon is mijn filament van keuze voor veren. Het zal staande krachtstesten en zal de graad van flexibiliteit bieden die de veer vereist. Door tamelijk rigide te zijn, zal de veer zijn beoogde positie vasthouden, en de flexibiliteit zal de veer laten uitrekken en inkrimpen binnen de toegewezen grenzen. Dit is dezelfde eigenschap die nylon een geweldige keuze maakt voor RC-auto bumpers.

Conclusie

Zoals we zien, wanneer we de overgang maken van het printen van eenvoudige miniaturen naar het creëren van functionele onderdelen, moeten we de specifieke behoeften van elk element overwegen dat uiteindelijk het eindobject zal samenstellen. Als we akkoord gaan dat een ketting zo sterk is als zijn zwakste schakel, kunnen we ook concluderen dat een RC-auto zo functioneel is als het geschikte filament dat gekozen is.

Kortom, gebruik ABS voor het chassis, PETG voor de carrosserie, TPU voor de banden en Nylon voor zowel de veren als de bumpers. Natuurlijk kun je ook gewoon metalen veren kopen en je niet de moeite geven ze zelf te printen!

Ook zou PETG echt goed moeten werken voor de bumpers aangezien het een tamelijk flexibel filament is.

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.