Het kiezen van de juiste 3D-printmaterialen:een uitgebreide gids

Bij 3D-printen wordt gebruik gemaakt van een breed scala aan materialen, elk met verschillende eigenschappen en toepassingen. Het kiezen van het juiste materiaal voor 3D-printen is cruciaal, omdat dit een directe invloed heeft op de kwaliteit, duurzaamheid en functionaliteit van uw geprinte objecten. Elk materiaal heeft zijn unieke eigenschappen en gebruiksscenario’s, waardoor het essentieel is om de sterke en zwakke punten van elke optie te begrijpen. 

Dit artikel bespreekt de meest voorkomende en beste materialen die worden gebruikt voor 3D-printen, hun eigenschappen en hun toepassingen.

De beste materialen voor 3D-printen

Tabel 1 vat de voor- en nadelen van de meest voorkomende 3D-printmaterialen samen. Hieronder vindt u een korte beschrijving van deze 3D-printmaterialen:

1. ABS (acrylonitril-butadieen-styreen)

ABS is een van de meest gebruikte thermoplastische materialen bij 3D-printen, vooral bij Fused Deposition Modeling (FDM)-processen. ABS is afgeleid van op aardolie gebaseerde grondstoffen en staat bekend om zijn rol bij spuitgieten. Het wordt vaak gebruikt in huishoudelijke en consumentenproducten zoals Lego®-stenen, beschermende telefoonhoesjes en fietshelmen. Deze toepassingen maken gebruik van de opmerkelijke eigenschappen van ABS, waaronder hoge slagvastheid, goede treksterkte en matige hittebestendigheid. 

In commerciële en industriële omgevingen wordt ABS vaak gekozen voor functionele prototyping en eindgebruiksonderdelen vanwege de mechanische sterkte en kosteneffectiviteit. Onder hobbyisten heeft ABS echter minder de voorkeur vergeleken met gemakkelijker te printen alternatieven zoals PLA of PETG. Dit komt voornamelijk door de neiging van ABS om te kromtrekken tijdens het printen, waarvoor doorgaans een verwarmd printbed en een afgesloten bouwkamer nodig zijn om de maatnauwkeurigheid te behouden.

ABS is betaalbaar en heeft een indrukwekkende sterkte-gewichtsverhouding. Bovendien vergemakkelijkt het een eenvoudige nabewerking en biedt het een divers kleurenpalet. Het is belangrijk op te merken dat ABS tijdens het printproces geurige en potentieel schadelijke vluchtige organische stoffen (VOS) afgeeft. Om dit te beperken, is het raadzaam om in goed geventileerde ruimtes of in een afgesloten ruimte af te drukken. Het bewaren van afstand tot de printruimte is een verstandige voorzorgsmaatregel.

Raadpleeg onze volledige gids over Wat is ABS-plastic?

voor meer informatie

2. ASA (acryl-styreen-acrylonitril)

ASA is een thermoplastisch materiaal van technische kwaliteit dat algemeen wordt gezien als een UV-stabiel alternatief voor ABS bij zowel 3D-printen als spuitgieten. Het deelt een vergelijkbare chemische structuur met ABS, maar vervangt de butadieencomponent door een acrylaatrubber, waardoor de weerstand tegen ultraviolet licht, verwering en scheuren door omgevingsfactoren aanzienlijk wordt verbeterd. Als gevolg hiervan is ASA bijzonder geschikt voor buitentoepassingen waar langdurige blootstelling aan zonlicht ervoor zou zorgen dat ABS vervaagt of verslechtert.

ASA biedt vergelijkbare sterkte, impact en thermische weerstand als ABS. De glasovergangstemperatuur ligt doorgaans rond de 105°C. De superieure kleurstabiliteit onder UV-blootstelling, samen met de grotere weerstand tegen vergeling, maakt het echter voordelig in toepassingen die esthetische duurzaamheid op lange termijn vereisen. ASA vertoont ook minder neiging tot kromtrekken tijdens 3D-printen, wat bijdraagt aan een consistentere printkwaliteit, vooral bij semi-gesloten of goed gekalibreerde desktopprinters.

3. PP (polypropyleen)

Polypropyleen (PP) is een semi-kristallijne thermoplast die veel wordt gebruikt in verschillende industrieën vanwege zijn uitstekende chemische bestendigheid, lage vochtabsorptie en hoge vermoeidheidsbestendigheid. Bij 3D-printen wordt PP gewaardeerd voor toepassingen zoals levende scharnieren en flexibele containers, dankzij de duurzaamheid onder herhaalde belasting. Het brengt echter printproblemen met zich mee, waaronder een slechte hechting aan het bouwoppervlak en een sterke neiging tot kromtrekken. Deze problemen vereisen vaak gespecialiseerde bouwplaten of hechtingstechnieken. Desondanks blijft PP een praktische keuze voor functionele prototypes en lichtgewicht, chemisch bestendige onderdelen.

Voor meer informatie, zie onze gids over PP (Polypropyleen).

4. PLA (polymelkzuur)

PLA (polymelkzuur) is het meest gebruikte filament bij desktop 3D-printen en wordt gewaardeerd vanwege het gebruiksgemak en de lage impact op het milieu. Afgeleid van hernieuwbare bronnen zoals maïszetmeel of suikerriet, wordt PLA beschouwd als een milieuvriendelijk materiaal. Het is echter industrieel composteerbaar in plaats van thuis biologisch afbreekbaar en doorgaans alleen recyclebaar via gespecialiseerde faciliteiten. Met een relatief lage printtemperatuur (190–215°C), minimale kromtrekking en vrijwel geen geur tijdens de extrusie, is PLA ideaal voor visuele prototypes, modellen en toepassingen met weinig spanning. Het wordt ook als veilig beschouwd voor beperkt contact met voedsel, afhankelijk van de additieven en lokale regelgeving. PLA heeft echter beperkingen, waaronder een lagere slagvastheid, brosheid en slechte hittebestendigheid, waardoor het ongeschikt is voor functionele onderdelen die worden blootgesteld aan mechanische spanning of temperaturen boven ~60°C. 

PLA is verkrijgbaar in een breed scala aan varianten, waaronder zijdeachtige, lichtgewicht, gerecyclede, glow-in-the-dark, kleurveranderende, met koolstofvezel doordrenkte, met hout gevulde en met metaal doordrenkte formuleringen, evenals flexibele, doorschijnende en hoge-temperatuur-PLA-kwaliteiten voor gespecialiseerde gebruiksscenario's. 

Raadpleeg onze gids over PLA (polymelkzuur) voor meer informatie.

5. Koolstofvezel

Met koolstofvezels versterkte filamenten zijn composietmaterialen die zijn gemaakt door korte koolstofvezelstrengen in standaard thermoplastische materialen zoals PLA, ABS of PETG te injecteren. Deze versterking verbetert de stijfheid en dimensionale stabiliteit aanzienlijk, terwijl het totale gewicht wordt verminderd, waardoor deze filamenten ideaal zijn voor functionele onderdelen die een hoge stijfheid vereisen. In tegenstelling tot andere vulstoffen zoals hout- of metaalpoeders, die vaak de mechanische prestaties minimaliseren, heeft koolstofvezel de neiging de structurele eigenschappen te verbeteren. Vanwege de schurende aard van koolstofvezels kunnen deze materialen echter versnelde slijtage aan standaard koperen mondstukken veroorzaken en het risico op verstoppingen vergroten. Om schade aan de apparatuur te voorkomen en de printkwaliteit te behouden, wordt het aanbevolen om mondstukken van gehard staal, robijnrode punten of andere slijtvaste spuitmonden te gebruiken bij het printen met met koolstofvezels doordrenkte filamenten.

6. Nylon

Polyamide (PA), gewoonlijk nylon genoemd, is een robuust en duurzaam 3D-printmateriaal dat bekend staat om zijn uitzonderlijke taaiheid en weerstand tegen zowel hoge temperaturen als schokken. Het beschikt over lovenswaardige trek- en mechanische sterkte, waardoor het een favoriete keuze is voor een breed spectrum aan toepassingen.

Nylon wordt vaak versterkt met verschillende vezels zoals koolstof, glas en Kevlar®, of het kan worden ingebed met continue koolstofvezel voor verbeterde versterking. Het gebruik ervan is wijdverbreid in hoogwaardige technische domeinen en omvat het maken van tandwielen, mallen, armaturen en gereedschappen. Bovendien is nylon verkrijgbaar in poedervorm, waardoor het toepassingsbereik wordt uitgebreid.

Hoewel het niet zo eenvoudig is om mee te printen als materialen als PLA of PETG, blijft nylon een haalbare keuze. Om effectief met nylon te kunnen werken, kan een mondstuk voor hoge temperaturen, dat temperaturen tot 300 °C kan bereiken, nodig zijn. Bovendien is een goede opslag essentieel, omdat nylon gemakkelijk vocht absorbeert bij blootstelling aan de open lucht. Vochtopname kan leiden tot materiaaldegradatie, wat resulteert in een slechte printkwaliteit en verminderde sterkte.

7. HIPS (slagvast polystyreen)

High-impact polystyreen (HIPS) is een uniek 3D-printmateriaal dat bestaat uit een mengsel van polystyreenplastic en polybutadieenrubber. Deze combinatie levert een materiaal op dat over indrukwekkende taaiheid en flexibiliteit beschikt.

Hoewel HIPS overeenkomsten vertoont met ABS, onderscheidt het zich door zijn uitzonderlijke weerstand tegen krachtige krachten. Bovendien biedt het veelzijdigheid door het gemak van schilderen, bewerkingsmogelijkheden en compatibiliteit met een breed scala aan lijmen. HIPS heeft ook een FDA-conforme status voor voedselverwerkingstoepassingen.

Bij 3D-printen wordt HIPS vooral gebruikt als ondersteuningsmateriaal. Het belangrijkste voordeel ligt in de oplosbaarheid ervan in een limoneenoplossing, waardoor arbeidsintensieve verwijderingsmethoden zoals schuurmiddelen of snijgereedschappen overbodig zijn. Deze eigenschap vereenvoudigt het afdrukproces. Bovendien kan HIPS worden gladgemaakt om glanzende oppervlakken te verkrijgen, een prestatie die vaak een uitdaging is bij PLA. Het is vermeldenswaard dat hoewel limoneen een toegankelijke oplossing is die is afgeleid van citroenschillen, het nadelige effecten kan hebben op andere 3D-printmaterialen dan HIPS.

8. Polycarbonaat

Polycarbonaatfilament, vaak PC genoemd, is een transparant en duurzaam materiaal dat zeer geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen vanwege de uitzonderlijk hoge overgangstemperatuur (ongeveer 150 °C). PC vertoont een natuurlijke flexibiliteit, waardoor het geschikt is voor diverse situaties, zelfs situaties waarbij het geprinte object aanzienlijk wordt belast.

Niettemin is het belangrijk op te merken dat PC-filament gevoelig is voor het absorberen van vocht uit de omgeving. Deze vochtopname kan leiden tot problemen zoals kromtrekken of scheiding van lagen tijdens het printen. Om deze problemen het hoofd te bieden, is het raadzaam om pc-filament waar mogelijk in een luchtdichte verpakking te bewaren. Bovendien is het gebruik van hittebeschermingsmaatregelen, gezien de hoge printtemperaturen die nodig zijn, essentieel bij het werken met pc.

Voor meer informatie, zie onze handleiding over PC (polycarbonaat).

9. PVA (polyvinylalcohol)

Polyvinylalcohol (PVA) is een in water oplosbare thermoplast die voornamelijk wordt gebruikt als ondersteuningsmateriaal bij dual-extrusie 3D-printen, vooral met PLA en andere lage-temperatuurfilamenten. In tegenstelling tot HIPS, waarvoor limoneen nodig is om op te lossen, lost PVA volledig op in warm water, wat de nabewerking vereenvoudigt en de behoefte aan agressieve chemicaliën vermindert. Vanwege het zachte en biologisch afbreekbare karakter is PVA niet geschikt voor op zichzelf staande functionele onderdelen. Het is echter ideaal voor complexe geometrieën met interne holtes of uitsteeksels waarvoor verwijderbare steunen nodig zijn. 

Een belangrijk nadeel is de neiging om de spuitmondjes te verstoppen als het wordt verwarmd zonder extrusie, en het is zeer hygroscopisch, wat betekent dat het in een droge, luchtdichte omgeving moet worden bewaard om vochtabsorptie te voorkomen die de printkwaliteit kan aantasten.

10. Harsen

Hars is een veelzijdig materiaal bij 3D-printen. Het omvat verschillende technologieën zoals stereolithografie (SLA), digitale lichtverwerking (DLP) en liquid crystal display (LCD) bij vatpolymerisatie, evenals materiaalstraalmethoden zoals PolyJet. Hars blinkt uit in zeer gedetailleerd printen en is vaak sterk genoeg voor machinale bewerking na het printen.

Harsen voor hoge temperaturen zijn kosteneffectief voor het maken van spuitgietmatrijzen voor kleinschalige prototypes. Standaardharsen zijn geschikt voor toepassingen zoals conceptuele en functionele modellen. Snelle harsen, ook wel "vlotharsen" genoemd, harden snel uit en voorkomen vervorming van onderdelen. Sterke harsen bootsen ABS na en zijn ideaal voor functionele onderdelen. Met water afwasbare harsen vereenvoudigen het reinigen met water in plaats van alcohol. Flexibele harsen bieden elasticiteit, vergelijkbaar met TPU, voor toepassingen die een hoge flexibiliteit vereisen. Plantaardige harsen maken gebruik van milieuvriendelijke bronnen zoals sojabonen. Gietbare en washarsen vergemakkelijken de productie van sieraden door wasmallen te maken. Transparante/heldere harsen zijn, hoewel ze nabewerking vereisen, geschikt voor medische toepassingen en toepassingen voor het maken van modellen. Glow-in-the-dark-hars produceert lichtgevende modellen, en biocompatibele en tandheelkundige harsen voldoen aan medische en tandheelkundige eisen, maar naleving van uiteenlopende regelgeving is essentieel voor medische toepassingen.

11. Nitinol

Nitinol is een nikkel-titaniumlegering die vooral bekend staat om zijn unieke combinatie van vormgeheugen en superelastische eigenschappen, waardoor het een waardevol materiaal is in medische hulpmiddelen zoals stents, voerdraden en orthodontische componenten. Het kan aanzienlijke vervormingen ondergaan, zoals buigen of draaien, en toch terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm bij blootstelling aan hitte of bij het lossen, afhankelijk van de toepassing. Dit gedrag is te wijten aan een omkeerbare fasetransformatie tussen austeniet- en martensietkristalstructuren. Hoewel het niet het sterkste materiaal is op het gebied van treksterkte alleen, staat Nitinol bekend om zijn vermogen om extreme buigingen te weerstaan zonder permanente vervorming of breuk, waardoor het zich onderscheidt voor gebruik in toepassingen die zowel duurzaamheid als flexibiliteit vereisen.

12. Flexibele filamenten

TPE's, of thermoplastische elastomeren, behoren tot een klasse materialen die eigenschappen van kunststof en rubber combineren. Bekende voorbeelden zijn onder meer TPU (thermoplastisch polyurethaan) en TPC (thermoplastisch copolyester). Deze kunststoffen vertonen opmerkelijke zachtheid en flexibiliteit. Dit maakt ze steeds populairder bij additieve productie voor het maken van vervormbare onderdelen die kunnen worden uitgerekt of gebogen zonder hun vorm te verliezen. Vooral TPU's bieden uitzonderlijke duurzaamheid en blinken uit in het weerstaan ​​van slijtage, oliën, chemicaliën en extreme temperaturen, en presteren beter dan TPE-filamenten. Aan de andere kant onderscheidt TPC zich door zijn veerkracht bij hoge temperaturen en uitstekende UV-bestendigheid, en vindt het waardevolle toepassingen op biomedisch gebied, draagbare technologie en medische apparaten. TPE's zijn ook verkrijgbaar in poeder- en harsvorm.

Hoewel deze materialen veelzijdigheid bieden, vereist het realiseren van succesvolle 3D-prints nauwkeurige controle over het printproces, inclusief het gebruik van goed gedroogd filament, de juiste bedverwarming, spuitmondtemperaturen en printsnelheden.

13. Hout

Wood 3D-filament is een composietmateriaal dat doorgaans bestaat uit PLA doordrenkt met houtvezels. Er is tegenwoordig een grote verscheidenheid aan hout-PLA 3D-printerfilamenten beschikbaar, met opties zoals grenen, ceder, berk, ebbenhout, wilg, kers, bamboe, kurk, kokosnoot en olijf. Het gebruik van filament op houtbasis brengt echter nadelen met zich mee. Hoewel het een esthetisch aantrekkelijke en tactiele aantrekkingskracht biedt, levert het enige flexibiliteit en sterkte op in vergelijking met andere materialen. Bovendien kan met hout gevuld filament de slijtage van het mondstuk van uw 3D-printer versnellen, dus wees voorzichtig bij het gebruik ervan. Het is essentieel om de afdruktemperatuur onder controle te houden, omdat overmatige hitte kan leiden tot een verbrand of gekaramelliseerd uiterlijk. Niettemin kunt u het uiteindelijke uiterlijk van uw houten creaties verbeteren met post-printverwerkingstechnieken zoals snijden, schuren of schilderen.

Raadpleeg onze volledige gids over op hout gebaseerd filament voor meer informatie.

14. Metaal

Metaal is een van de snelst groeiende materiaalcategorieën in de additieve productie, vooral in industriële en hoogwaardige toepassingen. Het wordt voornamelijk verwerkt via Direct Metal Laser Sintering (DMLS) en Selective Laser Melting (SLM). Metal Fused Filament Fabrication (gewoonlijk metal FDM genoemd) wordt ook gebruikt, meestal voor prototyping of productie in kleine volumes, hoewel het een secundaire stap van ontbinden en sinteren met zich meebrengt.

DMLS en SLM worden op grote schaal toegepast in de lucht- en ruimtevaart-, automobiel- en medische sector vanwege hun vermogen om complexe, zeer sterke metalen onderdelen te produceren met kortere doorlooptijden en minder materiaalverspilling dan traditionele bewerkings- of gietmethoden. In tegenstelling tot gieten, waarvoor mallen en meerdere stappen nodig zijn, kan 3D-printen met metaal bijna-net-vormige componenten rechtstreeks vanuit CAD-modellen vervaardigen, waardoor zowel de gereedschapskosten als de complexiteit van de assemblage worden verminderd.

Bij DMLS en SLM wordt metaalpoeder laag voor laag selectief gesmolten of gesinterd, waardoor nauwkeurige controle over de interne structuren en geometrie mogelijk is. Veel voorkomende materialen die worden gebruikt bij de additieve productie van metalen zijn onder meer titanium, roestvrij staal, aluminium, gereedschapsstaal, brons en superlegeringen op nikkelbasis. Deze materialen ondersteunen een breed scala aan toepassingen, van functionele prototypes tot eindgebruiksonderdelen in de lucht- en ruimtevaart, medische implantaten en industriële gereedschappen.

15. PET- en PETG-filamenten

PETG is een filament dat is afgeleid van polyethyleentereftalaat (PET), hetzelfde materiaal dat wordt aangetroffen in plastic waterflessen. Bij PETG wordt een deel van de ethyleenglycol echter vervangen door CHDM (cyclohexaandimethanol), aangegeven door de "G" in de naam, wat staat voor "glycol-gemodificeerd". Deze modificatie levert een filament op met een grotere helderheid, minder broosheid en meer gebruiksgemak vergeleken met zijn ongemodificeerde PET-tegenhanger.

PETG is een geschikt alternatief voor ABS en biedt hittebestendige eigenschappen zonder de productie van giftige dampen. Het is ook populair omdat het voedselveilig is. Bovendien kan PETG worden nabewerkt door te schuren, vergelijkbaar met PLA. Hoewel de meeste FDM-printers die compatibel zijn met PLA ook PETG aankunnen, vergt dit mogelijk meer kalibratie en inspanning voor optimale resultaten.

De voordelen van PETG zijn onder meer het printgemak in vergelijking met ABS, het vermogen om een gladde afwerking te behouden en handige opslageigenschappen. Er zijn echter bepaalde nadelen aan verbonden, zoals de eis van hoge printtemperaturen, die na verloop van tijd tot slijtage aan printeronderdelen kunnen leiden. Hoewel PETG misschien niet uitblinkt in brugvorming vanwege de hoge kleverigheid ervan, vertaalt dit kenmerk zich in een uitstekende laaghechting. Het is de moeite waard om op te merken dat PETG hygroscopischer is dan PLA, waardoor het gevoelig is voor problemen zoals aanzienlijke snaren en vochtabsorptie uit de lucht als het wordt blootgesteld.

16. Grafiet en grafeen

Grafeen en grafiet zijn opkomende materialen in 3D-printen, gewaardeerd om hun unieke elektrische, thermische en mechanische eigenschappen. Grafeen – een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig rooster – staat vooral bekend om zijn uitzonderlijke elektrische geleidbaarheid, mechanische sterkte en lichtgewicht structuur. Bij 3D-printen wordt grafeen vaak gebruikt als vulmateriaal in polymeercomposieten om de geleidbaarheid en sterkte te verbeteren, in plaats van als een op zichzelf staand printbaar materiaal. 

Deze met grafeen versterkte filamenten zijn geschikt voor het produceren van flexibele elektronische componenten zoals aanraaksensoren en EMI-afschermende onderdelen. Grafeen wordt ook onderzocht in geavanceerde toepassingen zoals energieopslagapparaten, zonnecellen en structurele composieten. Hoewel grafeen zich nog in de beginfase van de commercialisering bevindt, maakt de combinatie van flexibiliteit, sterkte en geleidbaarheid van grafeen het tot een veelbelovend additief in functioneel en multi-materiaal printen.

Waarom u de materialen moet kennen die worden gebruikt bij 3D-printen

Door de verschillende materiaalopties bij 3D-printen te kennen, kunnen gebruikers weloverwogen beslissingen nemen over welk materiaal het meest geschikt is voor verschillende toepassingen. Dit zorgt er tevens voor dat het geprinte object voldoet aan de normen en functionele eisen. Ten tweede helpt het gebruikers kostenefficiënte keuzes te maken, waardoor hun printprocessen en budgetten worden geoptimaliseerd. Ten derde bevordert het bewustzijn van de milieu-impact van verschillende materialen duurzame en milieuvriendelijke printpraktijken. Bovendien zorgt kennis van materiaalcompatibiliteit met specifieke 3D-printers voor een soepel printproces en minimaliseert schade aan apparatuur. Bovendien is in sectoren als de gezondheidszorg en de lucht- en ruimtevaart de naleving van strikte regelgeving met betrekking tot materialen essentieel om juridische en veiligheidsproblemen te voorkomen.  

Zie ons artikel over de gids voor 3D-printen voor meer informatie.

Wat zijn de meest gebruikte materialen bij 3D-printen?

PLA (Polylactic Acid) is het populairste 3D-printplastic voor niet-industrieel gebruik, terwijl nylon het meest voorkomende plastic is voor industriële toepassingen.

De materiaalkeuze voor een 3D-geprint onderdeel hangt grotendeels af van het beoogde doel, met cruciale kenmerken die zijn afgestemd op de specifieke toepassing. Hier volgen enkele fundamentele eigenschappen die essentieel zijn voor algemeen 3D-printen:

1. Verlenging
2. Smelttemperatuur
3. Warmteafbuigingstemperatuur
4. Impactsterkte
5. Buigkracht
6. Treksterkte
7. Hardheid

De beste materialen voor 3D-printen met stereolithografie (SLA)

SLA 3D-printen biedt uitzonderlijke veelzijdigheid. Het is geschikt voor een verscheidenheid aan harsformuleringen met uitgebreide optische, mechanische en thermische eigenschappen die kunnen worden afgestemd op standaard-, technische en industriële thermoplasten. Veel voorkomende harsen die bij 3D-printen worden gebruikt, zijn onder meer:

1. Standaardhars
2. Heldere hars
3. Trekhars
4. Stevige en duurzame hars
5. Stijve hars
6. Polyurethaanhars
7. Flexibele en elastische hars
8. Medische en tandheelkundige hars
9. ESD-hars (elektrostatische ontlading)
10. Vlamvertragende hars
11. Keramische hars

De beste materialen voor 3D-printen met selectieve lasersintering (SLS)

Hoewel SLS een beperktere materiaalkeuze heeft in vergelijking met FDM en SLA, vertonen de beschikbare materialen uitstekende mechanische eigenschappen. De materialen die kunnen worden geprint met SLS 3D-printen zijn onder meer:

1. Nylon en composieten
2. TPU

De beste materialen voor 3D-printen met Fused Deposition Modeling (FDM)

De primaire materialen voor FDM 3D-printen zijn ABS en PLA, waarbij verschillende combinaties mogelijk zijn. Geavanceerde FDM-printers kunnen ook gespecialiseerde materialen verwerken die bekend staan ​​om hun verbeterde eigenschappen, zoals verhoogde hittetolerantie, slagvastheid, chemische veerkracht en stijfheid. Enkele van de andere materialen die kunnen worden gebruikt voor FDM 3D-printen zijn onder meer:

1. PETG
2. Nylon
3. TPU
4. PVA
5. HEUPEN
6. Composieten (bijvoorbeeld glasvezel, koolstofvezel, Kevlar®)

De beste materialen voor 3D-printen met digitaal lichtproces (DLP)

Digital Light Processing (DLP) 3D-printers werken doorgaans met fotopolymeerharsen. Deze harsen zijn speciaal ontwikkeld voor gebruik in de DLP-technologie en zijn ontworpen om uit te harden of te stollen bij blootstelling aan UV-licht. Enkele veel voorkomende soorten DLP-harsmaterialen zijn:

1. Standaardharsen
2. Technische harsen
3. Tandharsen
4. Sieradenharsen
5. Gietbare harsen
6. Flexibele harsen

De beste materialen voor Multi Jet Fusion (MJF) 3D-printen

Multi Jet Fusion (MJF) 3D-printen was oorspronkelijk beperkt tot nylon PA 12-poeder, dat nog steeds het meest gebruikte materiaal is vanwege de uitgebalanceerde mechanische eigenschappen en herbruikbaarheid. Het materialenportfolio is echter aanzienlijk uitgebreid dankzij industriële partnerschappen en voortdurende ontwikkeling. Sommige MJF-compatibele materialen zijn onder meer:

1. Estane 3D TPU – M95A van Lubrizol
2. Estane 3D TPU M88A
3. Hoge herbruikbaarheid (HR) PA 12 nylon
4. HR PA 11
5. HR PA 12 glaskraal (NL)
6. HR PA 12 W (wit)
7. HR PP mogelijk gemaakt door BASF Production
8. TPA van Evonik/HP
9. Ultrasint® TPU01 van BASF

De beste materialen voor 3D-printen met Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

Direct Metal Laser Sintering (DMLS) is een 3D-printtechnologie voor metaal waarbij gebruik wordt gemaakt van metalen materialen in poedervorm. DMLS is geschikt voor het maken van sterke, complexe metalen componenten. Veel voorkomende materialen voor DMLS zijn onder meer:

1. Roestvrij staal
2. Aluminium
3. Titaan
4. Kobaltchroom
5. Inconel®

De beste materialen voor PolyJet 3D-printen

PolyJet is een 3D-printtechnologie die gebruikmaakt van een inkjetachtig proces om zeer gedetailleerde en nauwkeurige 3D-objecten te creëren. Het werkt door kleine druppeltjes fotopolymeerhars laag voor laag op een bouwplatform te spuiten, die vervolgens worden uitgehard met UV-licht om te stollen. Hier is een lijst met materialen die kunnen worden afgedrukt met PolyJet 3D-printen:

1. Digitaal materiaal
2. Digitaal ABS-kunststof
3. Rubberachtige materialen
4. Materialen voor hoge temperaturen
5. Transparante materialen
6. Stijve, ondoorzichtige materialen
7. Gesimuleerde polypropyleenmaterialen
8. Biocompatibele materialen

De beste materialen voor 3D-printen met elektronenbundelsmelten (EBM)

Electron Beam Melting (EBM) 3D-printen is beperkt tot een selecte groep elektrisch geleidende metalen vanwege het gebruik van een hoogenergetische elektronenbundel in een vacuümomgeving. De meest gebruikte materialen zijn onder meer titaniumlegeringen (vooral Ti-6Al-4V), kobalt-chroomlegeringen en superlegeringen op nikkelbasis, zoals Inconel® 718. Deze metalen worden gewaardeerd om hun sterkte, hittebestendigheid en geschiktheid voor ruimtevaart-, medische en industriële toepassingen. Hoewel sommige staalpoeders zijn onderzocht, komt het gebruik ervan minder vaak voor. Niet-metalen materialen zoals polymeren en keramiek zijn incompatibel met EBM, omdat ze geen elektriciteit kunnen geleiden of bestand zijn tegen de vacuümverwerkingsomstandigheden.

Materialen die thuis in 3D kunnen worden geprint

Hier is een lijst met enkele materialen die met succes in een thuisomgeving zijn afgedrukt:

1. PLA
2. ABS
3. PVA
4. Nylon
5. Polycarbonaat
6. Ethyleen
7. Houtfilament
8. Printpasta's (bijvoorbeeld suiker, chocolade, siliconen, was en klei)

Materialen die niet in 3D kunnen worden geprint

De lijst met materialen die niet in 3D kunnen worden geprint, omvat:

1. Ontvlambare materialen
2. Steen of andere harde natuurlijke materialen
3. Doek/stoffen
4. Vloeistoffen (anders dan hars) en gassen

Hoe u het beste 3D-printmateriaal selecteert

Om het juiste materiaal te selecteren, is het cruciaal om de toepassing te definiëren. Hieronder vindt u een lijst met algemene regels die u moet volgen bij het kiezen van het beste 3D-printmateriaal:

1. Als hoge sterkte nodig is, kan een met polycarbonaat of koolstofvezel gevuld materiaal ideaal zijn.
2. Als een basismal nodig is, is een goedkoper materiaal zoals PLA wellicht beter geschikt.
3. Als de toepassing een veiligheidskritisch onderdeel is, is het altijd het veiligst om zowel de machineleverancier als de materiaalleverancier te raadplegen om te begrijpen hoe een bepaald materiaal zal presteren.

Hoe Xometrie kan helpen

Xometry biedt een breed scala aan productiemogelijkheden, waaronder 3D-printen en andere diensten met toegevoegde waarde voor al uw prototyping- en productiebehoeften. Bezoek onze website voor meer informatie of om een ​​offerte voor 3D-printen aan te vragen.

Auteursrecht- en handelsmerkkennisgevingen

1. Kevlar® is een handelsmerk van E. I. DuPont de Nemours and Company.
2. Inconel® is een geregistreerd handelsmerk van Special Metals Corporation.
3. Ultrasint® is een geregistreerd handelsmerk van de BASF-groep

Disclaimer

De inhoud die op deze webpagina verschijnt, is uitsluitend voor informatieve doeleinden. Xometry geeft geen enkele verklaring of garantie van welke aard dan ook, expliciet of impliciet, met betrekking tot de nauwkeurigheid, volledigheid of geldigheid van de informatie. Eventuele prestatieparameters, geometrische toleranties, specifieke ontwerpkenmerken, kwaliteit en soorten materialen of processen mogen niet worden afgeleid als representatief voor wat externe leveranciers of fabrikanten via het netwerk van Xometry zullen leveren. Kopers die offertes voor onderdelen zoeken, zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de specifieke vereisten voor die onderdelen. Raadpleeg onze algemene voorwaarden voor meer informatie.

Dean McClements

Dean McClements is afgestudeerd aan de B.Eng Honours in Werktuigbouwkunde en heeft meer dan twintig jaar ervaring in de productie-industrie. Zijn professionele carrière omvat belangrijke functies bij toonaangevende bedrijven zoals Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace en Hyster-Yale, waar hij een diep inzicht ontwikkelde in technische processen en innovaties.

Lees meer artikelen van Dean McClements