Top 5 innovatieve filamenten die FDM 3D-printen transformeren

Tegenwoordig genieten steeds meer gebruikers de voordelen van additieve productie. Ontwikkelingen in dit veld beïnvloeden niet alleen 3D-printers, maar filamentfabrikanten richten zich steeds meer op de productie van innovatieve en originele materialen om zich op de markt te onderscheiden en alternatieve oplossingen te bieden voor standaardkunststoffen (PLA, ABS, PETG, etc.).

Om alternatieve materialen voor FDM 3D-printen te classificeren, kunnen ten minste twee typen onderscheiden worden:

• Filamenten die specifieke eigenschappen of kenmerken bieden die moeilijk te vinden zijn in standaardfilamenten.
• Filamenten die een originele uitstraling of afwerking bieden aan 3D-geprinte onderdelen met dat materiaal.

De meeste van deze filamenten zijn samengesteld uit een basispolymere (meestal een standaardkunststof) gecombineerd met andere materialen, zoals vezels, poeder, etc.

In dit artikel willen we een overzicht geven van 5 van de meest innovatieve en originele alternatieve filamenten die momenteel op de markt zijn. Al deze filamenten kunnen gebruikt worden met bijna elke FDM 3D-printer, zelfs de meest basale, aangezien de gebruikte basispolymere meestal PLA is.

1. Metallische filamenten

FDM 3D-printfilamenten met metallische afwerking zijn al enige tijd beschikbaar. Deze filamenten zijn meestal samengesteld uit PLA en een kleine hoeveelheid metalen poeder, waardoor 3D-geprinte onderdelen met dit materiaal geschuurd en gepolijst kunnen worden, wat resulteert in een metaalachtige afwerking.

Echter, filamentfabrikanten als The Virtual Foundry zijn een stap verder gegaan, door PLA-gebaseerde filamenten met een hoog metalen poedergehalte aan te bieden. Onderdelen geprint met deze materialen kunnen een sinterproces ondergaan, wat resulteert in volledig metalen onderdelen via FDM 3D-printen, iets wat tot nu toe ondenkbaar was.

Afbeelding 1: 3D-geprint onderdeel met Filamet Copper en onderdeel na sinteren. Bron: The Virtual Foundry.

De Filamet metalfilamenten van The Virtual Foundry omvatten Koper-filament, 316L Roestvrij Staal-filament, Wolfram-filament, Inconel-filament en meer.

2. Conductieve flexibele filamenten

Er zijn enkele PLA-gebaseerde filamenten met conductieve eigenschappen op de markt, zoals Proto-Pasta's conductieve PLA-filament.

Het vinden van conductieve filamenten die ook andere eigenschappen hebben zoals flexibiliteit is veel complexer, maar mogelijk dankzij Recreus, die onlangs zijn nieuwe materiaal lanceerde: Filaflex Conductive.

Video 1: Hoe het Filaflex Conductive filament werkt. Bron: Recreus.

Filaflex Conductive is een TPU-filament met 92A Shore-hardheid met uitstekende mechanische eigenschappen, uitstekende printbaarheid en conductieve eigenschappen. Het is dus een heel nuttig materiaal voor de ontwikkeling van draagbare elektronica-apparaten, hoewel het veel andere toepassingen heeft. Ongetwijfel, een innovatief materiaal met veel mogelijkheden.

3. Composteerbare filamenten met hoge eigenschappen

Er is geen twijfel dat de ontwikkeling van 3D-printmaterialen een lange weg heeft afgelegd naar duurzaamheid en de zoektocht naar een lagere milieubelasting.

Tot nu toe was een van de meest duurzame opties in FDM 3D-printen PLA, een biologisch afbreekbaar polymere verkregen uit natuurlijke bronnen, gemaakt uit zetmeel geëxtraheerd uit maïs, suikerbiet of tarwe. PLA heeft goede mechanische eigenschappen, maar heeft een tamelijk lage verzachtings temperatuur, wat het ongeschikt maakt voor sommige toepassingen.

Hier komt NonOilen, de nieuwste lancering van de bekende filamentfabrikant Fillamentum. NonOilen valt op door zijn goede mechanische eigenschappen, vergelijkbaar met die van PE, PP of Nylon, evenals geschikt voor voedselcontact en vaatwasmachinebestendig.

Afbeelding 2: Onderdeel geprint met NonOilen en eigenschappen. Bron: Filament2print.

4. Biocomposite filamenten

Verschillende filamentfabrikanten hebben gekozen voor de ontwikkeling van PLA-gebaseerde filamenten gevuld met deeltjes uit hergebruik, recycling of afval van diverse organische materialen.

Dit is het geval bij Francofil, met hun Oyster, Scallop, Mossel, Tarwe of Koffie filamenten; of 3D Fuel met hun Wound Up (koffie), Entwined (hennep), of Buzzed (bier) filamenten. Al deze filamenten bieden een alternatief voor andere petroleum-gefundeerde materialen, met een lagere milieueffect. Daarnaast staan ze in voor de circulaire economie, door lokale grondstoffen te gebruiken voor de productie van de filamenten.

Afbeelding 3: Onderdelen geprint met biocomposite filamenten van Francofil. Bron: Francofil.

Het gebruik van deze materialen levert een rustieke afwerking op aan 3D-geprinte onderdelen, in sommige gevallen zelfs met een bepaalde textuur, wat helpt om de lagen te verbergen geproduceerd door 3D-printen met FDM-technologie.

5. Filamenten met stenen deeltjes

Houtfilamenten zijn bekend bij alle FDM 3D-printergebruikers door de originaliteit van de filamenten en de afwerkingen die ze bieden, die zeer vergelijkbaar zijn met natuurlijk hout.

Afbeelding 4: Stonefil filamenten. Bron: Formfutura.

Op dezelfde lijn heeft Formfutura Stonefil steen deeltjes filamenten ontwikkeld, die een vulling van ongeveer 50% stenen deeltjes bevatten. Deze filamenten bieden een erg opvallende rauwe en matte afwerking, vergelijkbaar met natuurlijke steen, en zijn beschikbaar in verschillende kleuren. Bovendien, net als bij houtfilamenten, kunnen verschillende tinten bereikt worden door de extrusietemperatuur te variëren. Zonder twijfel zijn deze filamenten ideaal voor de productie van decoratieve elementen, evenals voor het 3D-printen van architectuurmodellen.

Dit is slechts een klein voorbeeld van enkele van de meest innovatieve materialen beschikbaar voor FDM 3D-printen, aangezien er nu een breed scala aan materialen is om aan de behoeften van elke gebruiker en elke toepassing te voldoen.