De ultieme gids voor de sterkste 3D-printmaterialen en hun duurzaamheid

Sterkte en taaiheid worden vaak verward. Glas (natronkalk) is een sterk materiaal; het heeft bijna dezelfde buigsterkte als aluminium wanneer het wordt getemperd, maar is ook lichter en net zo stijf. Desondanks maken we geen vliegtuigen van glas, maar in plaats daarvan hebben we idiomen als ‘glazen kasteel’ en ‘glazen kanon’ die beide kwetsbaarheid impliceren. De reden is de taaiheid:glas is, zoals de meeste keramische materialen, niet taai. Glas is ~40 keer minder sterk dan aluminium, en dat gebrek aan taaiheid maakt het onpraktisch in veel technische toepassingen, omdat het de interne spanningen niet kan herverdelen en geen schokken en dynamische belastingen kan weerstaan.

Bij 3D-printen doet zich een soortgelijk fenomeen voor bij twee van de meest populaire filamenten. Je hoort misschien iemand zeggen:“ABS is sterker dan PLA”, maar dit is niet waar. PLA is aanzienlijk sterker en stijver dan ABS (ongeveer anderhalf keer, afhankelijk van het exacte filament). ABS is sterker, en het is deze taaiheid die het tot een wenselijk technisch materiaal maakt. 

Maar wat is het sterkste 3D-printmateriaal? Wat is het sterkste materiaal? Als het om 3D-printen gaat, is het bepalen hoe sterk of taai 3D-geprinte onderdelen zijn sterk afhankelijk van de printtechnologie en het gekozen materiaal, omdat elk een andere balans biedt tussen treksterkte en slagvastheid.

Deze gids vergelijkt de mechanische eigenschappen van de meest populaire materialen, waaronder PLA, ABS, nylon, koolstofvezelcomposieten, stereolithografie (SLA) technische harsen en selectieve lasersintering (SLS) poeders, evenals de meest voorkomende 3D-printtechnologieën (fused deposition modeling (FDM), SLA en SLS) en andere factoren die de materiaalsterkte beïnvloeden.

Sterkte is van belang wanneer u functionele onderdelen print, zoals gereedschappen, mallen, armaturen of iets anders dat bestand moet zijn tegen echte belastingen. Kracht kan echter voor verschillende mensen verschillende dingen betekenen. Wanneer een onderdeel als 'sterk' wordt beschreven, kan dit betekenen dat het een grote last kan vasthouden, bestand is tegen schokken en breuken, of bestand is tegen hitte of omgevingscondities.

In de materiaalkunde heeft ‘sterkte’ een nauwere definitie:het is de maximale hoeveelheid spanning die een onderdeel kan weerstaan zonder te breken. “Spanning” is de uitgeoefende kracht gedeeld door het dwarsdoorsnedeoppervlak van het onderdeel om rekening te houden met verschillen in geometrie. Een andere belangrijke eigenschap die verband houdt met de spanningsreactie van een materiaal is stijfheid. Stijfheid is de hoeveelheid rek of doorbuiging veroorzaakt door een gegeven spanningseenheid. Sterkte en stijfheid kunnen worden gemeten door te trekken (treksterkte) of door te buigen (buigsterkte). Sterkte en stijfheid zouden de meest relevante eigenschappen zijn voor een belastinggeval waarbij een onderdeel een zware statische belasting moet dragen, zoals een beugel. Niet alle belastingen zijn statisch en er zijn andere eigenschappen die de materiaalprestaties kenmerken onder meer dynamische belastingsgevallen, zoals schokken.

Als we het hebben over ‘taaiheid’ voor materialen, beschrijven we het vermogen van een materiaal om energie te absorberen en plastisch te vervormen zonder te breken. Er zijn verschillende manieren om de taaiheid te meten. Eén manier is het meten van de energie die wordt geabsorbeerd door een hamer die aan een slinger wordt gezwaaid, of door een vallend gewicht, wat ‘slagsterkte’ wordt genoemd. Deze metingen hebben energie-eenheden (vaak J, J/m of J/m2), in tegenstelling tot kracht die wordt gemeten in kracht per gebied (meestal in Pascal of PSI). Izod, Charpy en Gardner zijn drie populaire stijlen van impacttesten. Taaiheid kan ook op andere manieren worden gekarakteriseerd, zoals het meten van de energie die nodig is om een ​​scheur te verspreiden. Taaiheid is belangrijk als u een onderdeel wilt dat bestand is tegen extreme dynamische belastingen, zoals een beschermende behuizing.

Voordat 3D-printmaterialen worden vergeleken, is het belangrijk om vast te stellen wat de mechanische eigenschappen die worden gebruikt om sterkte te meten, betekenen. Bij 3D-printen is 'sterkte' vaak een afkorting voor een combinatie van de volgende mechanische eigenschappen:treksterkte, slagsterkte, buigsterkte, hittedoorbuigingstemperatuur (HDT) en stijfheid.

Treksterkte meet de weerstand van een materiaal tegen bezwijken onder spanning. Het is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan ​​tijdens het uitrekken of trekken voordat het bezwijkt. Stel je voor dat je aan beide uiteinden aan een touw trekt totdat het permanent vervormt of knapt. De maximale kracht die wordt weerstaan gedeeld door het dwarsdoorsnedeoppervlak is de ultieme treksterkte.

• Waarom het ertoe doet: Hoge treksterkte is van cruciaal belang voor onderdelen die hangen, statische lasten dragen of uit elkaar worden getrokken, zoals hijshaken of beugels.

• Meting: Stress (kracht per gebied), meestal in megapascal (MPa)

Buigsterkte is de weerstand van het materiaal tegen bezwijken onder een buigbelasting. Dit wordt meestal getest met een driepuntsbuigtest waarbij een monster wordt ondersteund door twee palen en in het midden wordt belast. Bij het buigen ondervindt één oppervlak trekkrachten terwijl het uit elkaar probeert te strekken, en het tegenoverliggende oppervlak ondervindt drukkrachten terwijl het tegen elkaar wordt gedrukt. Kunststoffen hebben doorgaans zeer goede compressie-eigenschappen en de buigsterkte is doorgaans hoger dan wanneer ze onder pure spanning worden belast.

• Waarom het ertoe doet: Een hoge buigsterkte is van cruciaal belang voor onderdelen die buigkrachten moeten kunnen weerstaan, zoals balken, hefbomen, vrijdragende beugels en frames.

• Meting :Stress (Kracht per Gebied), meestal in Megapascal (MPa)

Elastische modulus kan worden gemeten in spanning of flex. 

• Waarom het ertoe doet: Een stijf onderdeel (hoge modulus) zal zijn vorm behouden onder belasting, terwijl een flexibel onderdeel (lage modulus) zal doorbuigen of uitrekken. Voor een boormal wilt u een hoge modulus hebben om ervoor te zorgen dat de gatlocatie onder belasting niet verschuift. Voor een behuizing met klikbevestiging heb je balans nodig, met voldoende flex om te klikken, maar voldoende stijfheid om vast te houden. 

• Meting: Spanning per rekeenheid - Meestal GPa of MPa, aangezien rek wordt behandeld als een verhouding van de initiële lengte. Ook al deelt het eenheden met sterkte, het meet de spanning per percentage rek. Een materiaal met een modulus van 1000 MPa heeft 10 MPa spanning nodig om 1% van de oorspronkelijke lengte uit te rekken.

Schoksterkte meet het vermogen van een materiaal om schokken en plotselinge energie te absorberen zonder te breken. Een materiaal met een hoge treksterkte maar een lage slagsterkte (zoals glas of standaard PLA) wordt als "bros" beschouwd. Als je een onderdeel nodig hebt dat bestand is tegen vallen of stoten, let dan op een hoge schokbestendigheid. Voor Izod- en Charpy-slagvastheid kunnen de monsters “ongekerfd” of “gekerfd” zijn, waarbij een kleine V-vormige inkeping in het onderdeel wordt gesneden. Deze inkeping fungeert als startpunt voor de verspreiding van scheuren en maakt de test veel uitdagender.

• Waarom het ertoe doet: Cruciaal voor beschermende behuizingen, drone-onderdelen, mallen, armaturen, gereedschappen of voorwerpen die kunnen vallen. 

• Meting: Geabsorbeerde energie gedeeld door de dikte of oppervlakte van het testmonster (J/m) of kJ/m². Voor Gardner Impact Resistance wordt alleen energie gerapporteerd.

HDT is de temperatuur waarbij een polymeer vervormt onder een bepaalde belasting. HDT is de beste manier om de temperatuur te vergelijken waarbij het laadvermogen afneemt. De glasovergangstemperatuur (Tg) wordt soms gebruikt als maatstaf voor HDT, en hoewel dit goed werkt voor amorfe thermoplastische materialen zoals ABS, kunnen Tg en HDT heel anders zijn dan HDT voor semikristallijne materialen (nylon, PP) en thermoharders zoals SLA-harsen.

• Waarom het ertoe doet: "Sterke" onderdelen zijn nutteloos als ze kromtrekken in een hete auto of in een behuizing met elektronica. Dit is van belang voor onderdelen in mechanische assemblages, machines of onderdelen die in warme omgevingen worden gebruikt.

• Meting: Faaltemperatuur in graden Celsius (°C) bij 0,45 MPa of 1,8 MPa belasting.

De printsterkte is niet alleen afhankelijk van het materiaal. Of het nu om FDM, SLA of SLS gaat, de printtechnologie bepaalt de structurele integriteit van het uiteindelijke onderdeel. De fundamentele verschillen liggen in de printkwaliteit, de kosten en de materiaalvariatie.

FDM kan sterke onderdelen produceren, maar ze zijn anisotroop en over het algemeen aanzienlijk zwakker langs de Z-as.

FDM-printers bouwen onderdelen door gesmolten plastic laag voor laag te extruderen. Hoewel de verbinding binnen één enkele laag (X- en Y-as) sterk is, is de verbinding tussen de lagen (Z-as) aanzienlijk zwakker, vaak met 30% tot 50%.

SLA-printers gebruiken een laser om vloeibare hars uit te harden. Dit chemische proces creëert covalente bindingen tussen elke laag terwijl deze wordt gevormd. Als gevolg hiervan zijn SLA-onderdelen isotroop:ze vertonen een uniforme sterkte in de X-, Y- en Z-assen.

Ingenieurs hebben met SLA meer ontwerpvrijheid dan met FDM. U kunt een onderdeel oriënteren voor een optimale oppervlakteafwerking of printsnelheid, zonder dat u zich zorgen hoeft te maken dat een belasting die vanuit de "verkeerde" hoek wordt uitgeoefend, tot delaminatie zal leiden. Met geavanceerde technische harsen kan SLA beter presteren dan verschillende FDM-filamenten wat betreft treksterkte en stijfheid.

Webinar

Ontdek hoe Form 4 nieuwe niveaus van productiviteit en innovatie mogelijk kan maken dankzij de ongeëvenaarde snelheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid. 

Bekijk nu het webinar

SLS-printers gebruiken een krachtige laser om een thermoplastisch poeder te sinteren. Net als SLA creëert het sinterproces bijna isotrope onderdelen. Het grootste voordeel van SLS 3D-printers is dat ze geen ondersteunende structuren nodig hebben om te printen.

SLS 3D-printen biedt enkele van de sterkste 3D-printmaterialen, waaronder een reeks nylonpoeders.

Witboek

De SLS 3D-printers uit de Fuse-serie zijn niet zomaar printers, ze vormen een compleet ecosysteem waarmee CAD-bestanden kunnen worden omgezet in volledig functionele onderdelen voor eindgebruik met industriële thermoplastische materialen.

Lees het Witboek

Vergelijk materiaalopties om het sterkste 3D-printmateriaal voor een bepaalde toepassing te bepalen. Er worden aanvullende aanbevelingen gegeven voor de sterkste en meest hittebestendige materialen voor FDM-, SLA- en SLS 3D-printen.

Terwijl de materialen worden opgesplitst in de sterkste, taaiste en hittebestendige materialen, treft polycarbonaat (PC) al deze materialen. 

Polycarbonaat (PC) is het sterkste materiaal van consumentenkwaliteit dat beschikbaar is voordat wordt overgegaan op dure industriële polymeren zoals PEEK en PEKK. Het is hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt in kogelvrij glas en oproerschilden. Bij FDM-printen biedt het een grote vooruitgang in zowel hittebestendigheid als slagsterkte vergeleken met ABS en nylon. Het is een uitdagend materiaal om te printen en wordt vaak gemengd met andere materialen om het printen gemakkelijker te maken, wat ook de sterkteprestaties zal verminderen.

• Voordelen :Extreme taaiheid (slagvastheid), zeer hoge hittebestendigheid, optische helderheid (in specifieke doorschijnende mengsels) en hoge treksterkte.

• Nadelen: Moeilijk te printen (vereist zeer hoge spuitmondtemperaturen van ~270-310 °C), hygroscopisch (absorbeert vocht) en gevoelig voor ernstige kromtrekking en delaminatie zonder verwarmde behuizing.

• Treksterkte: Hoog (60-70 MPa). Het is sterker dan nylon en ABS en kan aanzienlijke belastingen dragen.

• Stijfheid: Matig (2-2,5 GPa) Vergelijkbaar met ABS, maar niet zo stijf als PLA.

• Schoksterkte: Zeer hoog. PC is misschien wel het sterkste niet-flexibele filament. Het kan herhaalde zware hamerslagen verdragen zonder te verbrijzelen.

• Hittebestendigheid: Uitstekend. Met een HDT van ~110-130 °C blijft het stijf in omgevingen waar PLA en ABS zacht worden.

• Beste voor: Functionele onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen, auto-onderdelen (onder de motorkap), elektrische behuizingen en transparante, duurzame afdekkingen.

Als uw 3D-printer de hitte aankan die nodig is voor het printen, is polycarbonaat de beste keuze voor onderdelen die sterk en hittebestendig moeten zijn.

Met koolstofvezel versterkte filamenten (CF-nylon/CF-PETG)

Koolstofvezelfilamenten zijn meestal een basisplastic (zoals nylon, PETG of ABS) gevuld met gehakte of gemalen koolstofvezels. Deze vulstoffen verhogen de stijfheid van het materiaal, maar verbeteren de treksterkte meestal niet significant, tenzij langere gehakte vezels worden gebruikt die verstoppingen van de spuitmonden kunnen veroorzaken. De toevoeging van koolstofvezelvulmiddel vermindert het kromtrekken van materialen als PC en nylon. Wanneer vulstoffen worden toegevoegd aan amorfe materialen als ABS, PC en PETG leidt de HDT tot minimale verbeteringen, terwijl het toevoegen van vulstoffen aan nylon kan leiden tot een HDT net onder de verwerkingstemperatuur van het materiaal. 

• Voordelen: Extreme stijfheid (hoge modulus), hoge maatvastheid (beter bestand tegen kromtrekken dan het basismateriaal), lichtgewicht, goede oppervlakteafwerking.

• Nadelen: Schurend (vereist een mondstuk van gehard staal om te printen), duur en kan brozer en moeilijker te printen zijn dan het ongewapende basismateriaal.

• Treksterkte: Hoog (50-100+ MPa, afhankelijk van de basis). De sterkte kan bij lange vezels bij een hogere belasting hoger zijn dan de basis, maar bij kleine vezels kan de sterkte afnemen. 

• Stijfheid: Extreem (3 - 6 GPa) De vezels voorkomen dat het plastic uitrekt, waardoor de doorbuiging onder belasting aanzienlijk wordt verminderd.

• Schoksterkte: Matig tot goed. Hoewel sterk, zorgt de extra stijfheid ervoor dat het minder energie absorbeert dan puur nylon voordat het bezwijkt.

• Hittebestendigheid: Uitstekend. De vezels helpen het onderdeel zijn vorm te behouden onder hitte, waardoor de warmteafbuigingstemperatuur vaak hoger wordt dan die van het basisplastic alleen, en een temperatuur van 150–160 °C wordt bereikt.

• Beste voor: Structurele onderdelen, droneframes, auto-onderdelen, mallen en armaturen waarbij stijfheid van cruciaal belang is.

Koolstofvezelfilamenten zijn over het algemeen het sterkste 3D-printerfilament dat beschikbaar is voor FDM, in termen van stijfheid en structurele stijfheid.

PEEK (polyetheretherketon)

PEEK behoort tot de PAEK-familie van hoogwaardige thermoplasten en wordt algemeen beschouwd als een van de sterkste polymeermaterialen. Het wordt vaak gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en medische implantaten en dient als een legitieme lichtgewicht vervanging voor metaal.

• Voordelen: Extreme chemische bestendigheid, biocompatibel (veilig voor implantaten), superieure sterkte-gewichtsverhouding en brandwerend

• Nadelen: Extreem duur (vaak honderden dollars per kg), vereist gespecialiseerde industriële printers (spuitmondtemperaturen ~400 °C of meer, kamertemperaturen ~100 °C of meer) en moeilijk te verwerken.

• Treksterkte: Extreem (90-100 MPa). PEEK benadert de sterkte van sommige aluminiumlegeringen, maar is aanzienlijk lichter.

• Stijfheid: Zeer hoge (3,5-4,5 GPa) PEEK is een van de stijfste ongevulde polymeren.

• Schoksterkte: Hoog. Het is ongelooflijk sterk en is goed bestand tegen vermoeidheid en spanningsscheuren.

• Hittebestendigheid: Superieur. Het is bestand tegen continu gebruik bij temperaturen tot 260 °C (indien uitgegloeid), waardoor het geschikt is voor motoronderdelen en lucht- en ruimtevaartkleppen.

• Beste voor: Metaalvervanging, ruimtevaartcomponenten, medische implantaten en chemische verwerkingsapparatuur

Al met al is PEEK een hoogwaardig industrieel technisch materiaal.

PEKK (polyetherketonketon)

PEKK is nauw verwant aan PEEK, maar krijgt bij 3D-printen vaak de voorkeur omdat het iets eenvoudiger te verwerken is. De moleculaire structuur zorgt voor een langzamere kristallisatiesnelheid, waardoor de interne spanningen die kromtrekken tijdens het printproces veroorzaken worden verminderd.

• Voordelen: Lagere printvervorming dan PEEK, uitstekende laaghechting, extreme chemische en hittebestendigheid, lage ontgassing (cruciaal voor ruimtevaarttoepassingen).

• Nadelen :Extreem duur, vereist industriële hardware op hoge temperatuur, vereist gloeien (bakken) om volledige thermische eigenschappen te ontgrendelen.

• Treksterkte: Zeer hoog (80-93 MPa). Hoewel het soms iets lager is dan PEEK bij ruwe spanning, vertoont het vaak een betere druksterkte.

• Stijfheid: Hoog (2,5-4 GPa), iets minder stijf dan PEEK, maar nog steeds stijver dan de meeste ongevulde polymeren.

• Schoksterkte: Hoog. Net als PEEK is het duurzaam en sterk, geschikt voor zware omstandigheden.

• Hittebestendigheid: Superieur. Net als PEEK kan het temperaturen van ruim boven de 150 °C aan, en tot ~250 °C of meer na uitgloeien.

• Beste voor: Luchtvaartonderdelen (vanwege de lage ontgassing), olie- en gascomponenten en structurele onderdelen waarbij PEEK te veel kromtrekt. 

PEKK is vaak het sterkste en meest betrouwbare alternatief voor PEEK bij het produceren van onderdelen die kunnen kromtrekken.

PLA (polymelkzuur)

PLA is het standaardmateriaal voor de meeste FDM-printers. Het print gemakkelijk en produceert stijve onderdelen met goede details, maar een lage algehele duurzaamheid.

Het heeft een gemiddelde tot hoge treksterkte (50-60 MPa), vaak hoger dan ABS of PETG. Deze kracht is echter bedrieglijk, aangezien PLA extreem bros is.

• Voordelen: Hoge stijfheid, gemakkelijk te printen, betaalbaar.

• Nadelen: Zeer lage slagvastheid, lage hittebestendigheid (vervormt rond 50 °C), biologisch afbreekbaar (kan afbreken onder invloed van UV/vocht).

• Kracht: De ultieme treksterkte is hoog (53 MPa). 

• Stijfheid: Hoog (2,5-3,5 GPa) PLA is zeer stijf en buigt minder door onder belasting dan ABS of PETG. 

• Taaiheid:  De slagsterkte is zeer laag, met een gekerfde Izod van 16 J/m. PLA is broos; het verbrijzelt in plaats van te buigen als het wordt geraakt.

• Hittebestendigheid: Laag. PLA wordt rond ~55–60 °C zacht, waardoor het onbruikbaar wordt voor toepassingen bij hoge temperaturen. PLA kan vaak net als PEKK en PEEK worden uitgegloeid om de thermische eigenschappen te verbeteren door extra polymeerkristallisatie mogelijk te maken. PLA dat op deze manier een hittebehandeling heeft ondergaan, heeft een temperatuurbestendigheid van ongeveer 110 °C - 130 °C.

• Beste voor: Esthetische modellen, niet-dragende prototypes, snelle ‘looks-like’-modellen.

Over het algemeen is PLA goed voor stijve, statische objecten (zoals een pennenhouder), maar te broos voor sterke, functionele mechanische onderdelen.

PETG  (polyethyleentereftalaat, met glycol gemodificeerd)

PETG is een aangepaste versie van het gebruikelijke PET-materiaal dat wordt gebruikt om waterflessen en voedselverpakkingen te maken en heeft het nummer “1” als recyclingcode. PETG heeft de polymeerruggengraat aangepast om de verwerkbaarheid te verbeteren, waardoor deze geschikt is voor toepassingen als spuitgieten en 3D-printen.

PETG is een van de meest gebruikte 3D-printfilamenten. 

• Voordelen: Steviger dan PLA en veel gemakkelijker te printen dan ABS of nylon.

• Nadelen: Kan 'rijgen'-artefacten op afdrukken bevatten. 

• Treksterkte: Hoog – (45-55 MPa) Dichtbij dat van PLA.

• Stijfheid: Matig - Hoog  (2,0 - 3,0 GPa) Stijver dan ABS en bijna net zo stijf als PLA.

• Schoksterkte: Laag tot matig; doorgaans hoger dan PLA, maar lager dan ABS.

• Hittebestendigheid :Laag. Typisch ~70 °C

PETG biedt een optie voor algemeen gebruik die qua impact en temperatuurprestaties tussen PLA en ABS in zit. 

ABS (acrylonitril-butadieen-styreen)

ABS is de industriestandaard voor spuitgegoten consumptiegoederen (zoals LEGO®-stenen). Bij 3D-printen biedt het een uitgebalanceerd sterkteprofiel. Het heeft een lagere treksterkte dan PLA (~34-36 MPa), maar een aanzienlijk hogere slagvastheid en ductiliteit.

• Voordelen: Opbrengst vóór breuk (ductiel), bestand tegen temperaturen tot ~85 °C, kan worden gladgestreken met aceton.

• Nadelen: Kan tijdens het printen kromtrekken, stoot kankerverwekkende dampen uit en heeft een lagere treksterkte.

• Treksterkte :Lager dan PLA, maar voldoende voor veel plastic onderdelen.

• Stijfheid: Matig. 

• Schoksterkte: Matig. ABS is beter bestand tegen schokken dan PLA, maar heeft doorgaans een slechte laaghechting, waardoor gemakkelijker breuken in de Z-richting ontstaan.

• Hittebestendigheid: Matig. Het is bestand tegen temperaturen tot ~85–95 °C.

• Beste voor: Duurzame consumptiegoederen, behuizingen, onderdelen die hittebestendigheid vereisen.

ABS is een veelvoorkomend antwoord op de vraag wat het sterkste 3D-printerfilament voor algemeen gebruik is, omdat het een betrouwbare keuze is voor functionele onderdelen die een val of een warme omgeving moeten overleven. Maar er komen dampen vrij en het kan lastig zijn om betrouwbaar af te drukken op budgetmachines.

Nylon (polyamide)

Nylon (Polyamide) wordt algemeen beschouwd als een van de sterkste thermoplasten. In tegenstelling tot PLA (dat stijf is) of ABS (dat taai is), biedt nylon een unieke combinatie van sterkte, flexibiliteit en slijtvastheid.

Nylon is het materiaal bij uitstek voor functionele onderdelen die bestand moeten zijn tegen herhaalde mechanische belasting, wrijving of vermoeidheid zonder te breken. Het is zelfsmerend, waardoor het ideaal is voor tandwielen en bewegende delen. De eigenschappen van nylon variëren aanzienlijk, afhankelijk van de kwaliteit en veel filamenten zijn mengsels van verschillende nylonsoorten, zoals PA6, PA12 en PA11.

• Voordelen: Hoge slagvastheid, lage wrijvingscoëfficiënt, uitstekende chemische bestendigheid en hoge weerstand tegen vermoeidheid.

• Nadelen :Zeer hygroscopisch (absorbeert snel vocht uit de lucht, waardoor prints kapot gaan), gevoelig voor kromtrekken, vereist hoge printtemperaturen. Nylonfilamenten worden vaak gevuld met koolstofvezel om de krimp te verminderen en het materiaal gemakkelijker te printen te maken.

• Treksterkte: Hoog (40-80 MPa). Dit varieert sterk, afhankelijk van zowel de kwaliteit als de vochtigheidsgraad. Droog nylon is sterker en stijver, maar het vochtgehalte zal het materiaal ‘plastificeren’ of verzachten.

• Stijfheid: Matig tot laag (1,5-2,0 GPa). Typisch minder stijf dan ABS

• Schoksterkte :Goed. Nylon kan sterker zijn dan ABS, afhankelijk van de kwaliteit en het vochtgehalte van het laatste onderdeel.

• Hittebestendigheid: Zeer goed. Afhankelijk van het specifieke mengsel (PA6, PA12) kan het doorgaans temperaturen tot 120 °C of hoger aan.

• Beste voor: Tandwielen, lagers, levende scharnieren, kliksluitingen en gereedschapshandvatten.

Nylon is een goede keuze voor duurzame, slagvaste onderdelen die enige flexibiliteit nodig hebben. Op de vraag wat het sterkste 3D-printerfilament voor functionele tandwielen en scharnieren is, is het antwoord meestal nylon.

Gehakt of gemalen glas en koolstofvezel worden aan het filament toegevoegd om de temperatuurbestendigheid en stijfheid te vergroten. Polyetherimide (PEI) is zo'n materiaal dat in deze categorie valt. PEI-filament, algemeen bekend als Ultem® (een merknaam), staat bekend om zijn hittebestendigheid, sterkte en chemische stabiliteit.

Stijve 10K-hars

Stijve 10K-hars is het stijfste materiaal in het Formlabs-portfolio. Dit materiaal is ook een van de meest hittebestendige. Het is met glas gevuld en ontworpen om de eigenschappen van glasvezelversterkte thermoplasten te simuleren. De "10K" verwijst naar de trekmodulus van meer dan 10.000 MPa. Het voelt als keramiek of steen in de hand.

• Voordelen: Extreme stijfheid, gladde, matte afwerking, hoge maatnauwkeurigheid, hittebestendig.

• Nadelen: Zeer broos. Net als keramiek zal het breken als het valt of buigt.

• Treksterkte: Zeer hoog (88 MPa). Een van de sterkste Formlabs-materialen.

• Stijfheid: Extreem (10 GPa). Het is beter bestand tegen vervorming onder belasting dan vrijwel elke andere hars. Stijver dan de meeste filamenten en poeders, zelfs die met koolstofvezelvulstoffen.

• Schoksterkte: Zeer laag. Het heeft vrijwel geen ductiliteit.

• Hittebestendigheid: Extreem. Het is bestand tegen zware belastingen bij hoge temperaturen (HDT ~238 °C).

• Beste voor: Spuitgietmatrijzen, aerodynamische testmodellen en hittebestendige industriële onderdelen en lasarmaturen.

Over het algemeen is Rigid 10K Resin de beste keuze voor onderdelen die niet mogen doorbuigen of buigen, zoals mallen, mallen en matrijzen.

Stijve 4000 hars

Rigid 4000 Resin is een glasgevulde hars met een modulus van 4000 MPa, lager dan Rigid 10K Resin. Het is vergelijkbaar met PEEK (polyetheretherketon) wat betreft sterkte en stijfheid. Het biedt een hoge stijfheid en behoudt meer duurzaamheid en taaiheid dan de keramiekachtige Rigid 10K-hars.

• Voordelen: Stijve en sterke, gepolijste afwerking, hogere slagvastheid dan stijve 10K-hars.

• Nadelen: Nog steeds broos vergeleken met de Tough Resin Family, schurend voor printtanks na verloop van tijd.

• Treksterkte: Hoog (69 MPa). Het is een sterke, structurele kunststof.

• Schoksterkte: Laag. Het is bros, maar breekt minder snel dan Rigid 10K Resin.

• Hittebestendigheid: Matig. HDT is ongeveer 77 °C @ 0,45 MPa.

• Beste voor: Dunne wanden, beugels, bevestigingen, mallen en armaturen die stevigheid nodig hebben maar mogelijk te maken krijgen met kleine trillingen. 

Over het geheel genomen is Rigid 4000 Resin een stijf materiaal voor algemeen gebruik, dat een compromis biedt tussen de extreme stijfheid van Rigid 10K Resin en de duurzaamheid van harsen voor algemeen gebruik.

Harsen voor algemeen gebruik 

Harsen voor algemeen gebruik zijn veelzijdige materialen met een breed scala aan gebruikerstoepassingen, waaronder prototyping van vorm en pasvorm, modellen en rekwisieten, 3D-geprinte masters of mallen, en meer. 

Harsen voor algemeen gebruik (inclusief maar niet beperkt tot kleurhars, zwarte hars, grijze hars, heldere hars en witte hars) zijn veelzijdige harsen die stijf en sterk zijn, met een modulus van ongeveer 2600 MPa, afhankelijk van de kleur en het nahardingsprotocol. 

• Voordelen: Verkrijgbaar in een verscheidenheid aan kleuren, snel printen, goede fijne eigenschappen, minder broos dan PLA-filamenten en vergelijkbaar met PETG in termen van taaiheid, maar volledig anisotroop met betere Z-richting eigenschappen.

• Nadelen: Niet zo sterk of stijf als de gevulde harsen, maar niet zo sterk als de Tough Resin Family of taaie thermoplasten zoals ABS. Duurder dan filamenten voor algemeen gebruik.

• Treksterkte: Hoog (~62 MPa)

• Stijfheid: Matig - Hoog (2600 MPa)

• Schoksterkte: Matig. De Notched Izod van 32 J/m is hoger dan Rigid 4000 Resin. 

• Hittebestendigheid: Laag. HDT is ongeveer 71 °C @ 0,45 MPa.

• Beste voor: Vorm- en pasprototyping, presentatieklare modellen, mal en armaturen.

Taaie 1000 hars

Tough 1000 Resin is de meest buigzame en slagvaste hars uit de Tough Resin-familie. Het is zo geformuleerd dat het een vergelijkbare taaiheid heeft als hogedichtheidpolyethyleen (HDPE) of Delrin (POM). Het biedt een lage modulus (stijfheid) van ~1000 MPa, waardoor het ongelooflijk sterk en slijtvast is. Net als de andere harsen uit de Tough Resin-familie is Tough 1000 Resin genoemd naar zijn modulus. 

• Voordelen: Extreme slagvastheid (hoogste in de Tough Resin-familie), hoge rek (180%), uitstekende slijtvastheid en een glad oppervlak met lage wrijving.

• Nadelen: Zeer flexibel (niet geschikt voor stijve structurele delen), lagere hittebestendigheid.

• Treksterkte: Laag (26,3 MPa). Het geeft mee en rekt uit in plaats van een zware statische belasting te dragen.

• Stijfheid: Laag. Een van de meest buigzame niet-elastomere materialen in het Formlabs-portfolio.

• Schoksterkte: Extreem. Met een gekerfde Izod van 72 J/m concurreert het met industriële thermoplasten en, met een hoog breukvermogen, is het misschien wel de moeilijkste hars om te versplinteren.

• Hittebestendigheid: Laag. HDT is ongeveer 55 °C @ 0,45 MPa.

• Beste voor: Slagvaste mallen, samendrukbare prototypes, wrijvingsarme assemblages (zoals tandwielen en kogelgewrichten). 

Over het geheel genomen is Tough 1000 Resin de beste hars voor duurzame onderdelen die bestand zijn tegen hoge vallen.

Taaie 1500 hars

Tough 1500 Resin is een veerkrachtig materiaal met sterkte, stijfheid en taaiheid vergelijkbaar met polypropyleen (PP), dat uitzonderlijke weerstand biedt tegen breuken, stoten en verbrijzelen. Het heeft een uitstekende balans tussen stijfheid en ductiliteit.

• Voordelen: Het zit tussen Tough 1000 Resin en Tough 2000 Resin in en combineert hoge taaiheid, sterkte en stijfheid, en is ook veilig voor kortdurend huidcontact.

• Nadelen: Lagere treksterkte dan Tough 2000 Resin, maar niet zo sterk en slagvast als Tough 1000 Resin. 

• Treksterkte: Matig (34 MPa). Het is minder bestand tegen trekkrachten dan Tough 2000 Resin, maar wel taaier.

• Stijfheid: Laag tot matig (1,5 GPa). Hoewel het stijver is dan Tough 1000 Resin, bevindt het zich aan de soepelere kant van het spectrum en is het vergelijkbaar met sommige nylonmaterialen.

• Schoksterkte: Zeer hoog. Dankzij de hoge Gardner-slagsterkte en breukkracht absorbeert het uitzonderlijk goed energie zonder te breken.

• Hittebestendigheid: Laag tot matig. HDT ligt rond de 66 °C @ 0,45 MPa.

• Beste voor: Sluitingen, buigingen, dempers, sluitingen en gespen, zelftappende schroefnokken en scharnieren. 

Over het algemeen is Tough 1500 Resin het beste voor onderdelen die een combinatie van stijfheid en ductiliteit nodig hebben.

Stevige 2000 hars

Tough 2000 Resin is het sterkste en stijfste materiaal in de Formlabs Tough Resin-familie. Geformuleerd om te wedijveren met de eigenschappen van spuitgegoten ABS-kunststof, is het de beste hars voor functionele prototyping wanneer je een onderdeel nodig hebt dat stevig is en zijn vorm behoudt, maar niet zal versplinteren onder stress, en sterk genoeg is voor functionele mallen en armaturen.

• Voordelen: Uitstekende balans tussen stijfheid en flexibiliteit, bestand tegen cyclische belasting (vermoeidheid), eigenschappen vergelijkbaar met spuitgegoten ABS.

• Nadelen:  Minder sterk dan Tough 1000 Resin en Tough 1500 Resin.

• Treksterkte: Matig (40,4 MPa). Het is sterk genoeg voor functionele mallen, armaturen en mechanische connectoren en onderdelen die doorgaans uit ABS zijn gegoten.

• Schoksterkte: Hoog. Het biedt een hoge breuktaaiheid, waardoor het aanzienlijk beter bestand is tegen vallen en plotselinge schokken dan standaardharsen.

• Hittebestendigheid: Matig. Het heeft een HDT van 70 °C @ 0,45 MPa.

• Beste voor: Behuizingen, mallen en armaturen, en functionele prototypes die presteren als ABS. 

Over het geheel genomen is Tough 2000 Resin ideaal voor onderdelen die stijf maar niet broos moeten zijn.

Hars voor hoge temperaturen

Kies High Temp Resin om gedetailleerde, nauwkeurige prototypes en eindgebruiksonderdelen te printen die een hoge thermische stabiliteit vereisen, zoals mallen en inzetstukken, onderdelen die worden blootgesteld aan hete lucht, gas en vloeistofstromen, maar ook hittebestendige bevestigingen, behuizingen en armaturen.

High Temp Resin heeft de hoogste HDT van alle Formlabs-harsen. Het is speciaal ontworpen voor thermische stabiliteit, waardoor het bestand is tegen de hitte van gietprocessen of de hete lucht-/vloeistofstroom.

• Voordelen: Extreme hittebestendigheid (hoogste in zijn klasse), nauwkeurige details.

• Nadelen: Zeer bros (vergelijkbaar met glas), absorbeert na verloop van tijd vocht en is moeilijk uit te harden.

• Tensile strength: Moderate (~49 MPa). Good for holding shapes, but not for mechanical loading.

• Stiffness: Moderate to high (2.8GPa) 

• Impact strength: Very low. Parts will shatter if dropped.

• Heat resistance: Superior. It has an HDT of 238 °C @ 0.45 MPa, making it among the most temperature-resistant 3D printing materials. 

• Best for: Molds and inserts, parts exposed to hot air, gas, and fluid flow, as well as heat-resistant mounts, housings, and fixtures.

Overall, High Temp Resin is a specialty material used almost exclusively for applications where standard plastics would melt or deform.

Nylon 12 Powder

A 3D printed drone frame in Nylon 12 Powder is strong and lightweight. 

Nylon 12 Powder is the industry's gold standard for SLS. It offers a versatile balance of strength, stiffness, and detail, with very low moisture absorption. It is the easiest powder to print with, reliably producing parts with tight tolerances and complex geometries.

• Pros: Excellent dimensional accuracy, easy to print, balanced mechanical properties, and has a good refresh rate.

• Cons: Less ductile than Nylon 11 Powder. It is stiffer and will snap sooner if bent aggressively.

• Tensile strength: High (50 MPa). It offers excellent general-purpose structural strength suitable for most engineering tasks.

• Stiffness: Moderate (1.9 GPa)

• Impact strength: Moderate (32 J/m Notched Izod). While tough, it is significantly less impact-resistant than Nylon 11 Powder or Nylon 12 Tough Powder.

• Heat resistance: Excellent. It withstands temperatures up to 171 °C @ 0.45 MPa.

• Best for: High-detail prototypes, permanent jigs and fixtures, housings, and general end-use parts.

Overall, Nylon 12 Powder offers the best balance of printability and performance for general prototyping and production where extreme ductility isn't required.

Nylon 12 Tough Powder

Drone parts can be SLS 3D printed in Nylon 12 Tough Powder. 

Nylon 12 Tough Powder is a specialized formulation designed to offer improved ductility and toughness while providing the same versatility and easy workflow as standard Nylon 12. It is less brittle than standard Nylon 12 Powder and offers the best refresh rate in the industry (reusing up to 80% of old powder).

• Pros: High ductility (flexes without breaking), excellent dimensional accuracy (reduced warping), and very cost-effective due to low refresh rate.

• Cons: Lower tensile strength than standard Nylon 12 Powder. Lower heat resistance under heavy mechanical loads.

• Tensile strength: Moderate (42 MPa). While slightly weaker than standard Nylon 12 Powder (50 MPa), it makes up for this with flexibility.

• Stiffness: Low to Moderate (1.5 GPa)

• Impact strength: Good (60 J/m Notched Izod). It absorbs shock well and is ideal for parts that need to snap or bend.

• Heat resistance: Excellent. It withstands temperatures up to 161 °C @ 0.45 MPa, though it softens at lower temperatures under high loads (HDT @ 1.8 MPa is 46°C).

• Best for: Snap-fit enclosures, ratchets, hinges, functional prototypes, and long parts susceptible to warping.

Overall, Nylon 12 Tough Powder is the go-to powder for difficult geometries that tend to warp, or for parts that need more flexion than standard Nylon 12 Powder.

Nylon 12 GF Powder

Nylon 12 GF Powder can print high tolerance threads, sockets, and moving elements within the part. 

Nylon 12 GF Powder is a glass-filled composite material designed for applications where stiffness and thermal stability are critical. By incorporating glass beads into the standard Nylon 12 base, this powder produces parts that are significantly stiffer and flatter than unreinforced nylon, making it ideal for maintaining structural rigidity under load or heat.

• Pros: High stiffness (high tensile modulus), excellent thermal stability (high HDT), and produces very flat parts with minimal warping.

• Cons: More brittle than unfilled Nylon 12; abrasive to post-processing equipment over time.

• Tensile strength: Moderate (38 MPa). While the raw tensile breaking point is slightly lower than pure Nylon 12, it resists stretching (deformation) much better.

• Stiffness: Moderate to high (2.8 GPa).

• Impact strength: Low to Moderate (23 J/m Notched Izod). The glass reinforcement adds rigidity at the cost of ductility, meaning it is more likely to snap than bend under sudden impact.

• Heat resistance: Excellent. It offers improved heat deflection compared to standard Nylon 12 (175 °C @ 0.45 MPa), maintaining its shape better in hot environments.

• Best for: Stiff housings, fixtures, tooling, threads, and parts requiring high sustained load-bearing capacity without creeping.

Overall, Nylon 12 GF Powder is the choice for stiff and stable parts. It is the go-to material when you need the printability of Nylon 12 but require increased rigidity.

Nylon 11 Powder

Nylon 11 Powder is a high-performance, bio-based material tailored for parts that need to bend and flex without snapping. While standard nylons are tough, Nylon 11 Powder offers superior ductility and impact resistance, making it the ideal choice for applications where the part might be dropped, twisted, or subjected to sudden shocks.

• Voordelen: Exceptional ductility (40% elongation at break), high impact strength, and excellent long-term stability. It is bio-based (derived from castor oil) and ideal for thin features.

• Cons: Can be more prone to warping than Nylon 12 Powder parts if not oriented correctly; printing in an inert nitrogen atmosphere is recommended for the best material properties and refresh rate.

• Tensile strength: High (49 MPa). It holds heavy loads well but is defined by its ability to stretch before failing.

• Stiffness:Low to moderate (1.6 GPa)

• Impact strength: Very high (71 J/m Notched Izod). It absorbs energy efficiently, making it one of the most shatter-resistant powders available.

• Heat resistance: Excellent. It has an HDT of 182 °C @ 0.45 MPa.

• Best for: Snap-fits, living hinges, orthotics, prosthetics, and thin-walled ducts that need to withstand abuse. 

Overall, Nylon 11 Powder is the specialist choice for durability and performance. If your part needs to survive real-world impacts or constant flexing, this is the material to use.

Nylon 11 CF Powder

Nylon 11 CF Powder is the strongest and most heat-resistant material in the Formlabs SLS material library. By reinforcing Nylon 11 Powder with carbon fiber, this material bridges the gap between plastic and metal. It offers the high impact resistance of Nylon 11 Powder combined with the extreme stiffness of carbon fiber, resulting in parts that are rigid, lightweight, and capable of handling repeated structural loading.

• Pros: Excellent strength-to-weight ratio, extreme stiffness (high modulus), and superior thermal stability.

• Nadelen: Requires printing with an inert nitrogen atmosphere; parts are rigid and will not yield much before breaking compared to unfilled nylon.

• Tensile strength: Very high (69 MPa). It is significantly stronger than standard nylons and resists deformation under heavy loads.

• Stiffness: Up to 5.3 GPa, but depends on part orientation since the fiber aligns with the X-axis. 

• Impact strength: High (74 J/m Notched Izod). Unlike many carbon-fiber filaments that become brittle, this powder retains the underlying toughness of Nylon 11 Powder, resisting shattering well.

• Heat resistance: Excellent. It has an HDT of ~188 °C @ 0.45 MPa, making it suitable for under-hood automotive applications and high-temp tooling.

• Best for: Metal replacement, high-impact equipment, aerodynamic components, and rigid jigs and fixtures.

Overall, Nylon 11 CF Powder is the top-tier choice for structural parts that need to be stiff, light, and heat-resistant all at once.

Depending on what strength means to your use case:

• Impact resistance (parts that will be dropped or hammered): Choose Tough 1000 Resin (SLA) for prototyping impact-resistant parts, and Nylon 11 Powder (SLS) for end-use impact-resistant parts. Tough 1000 Resin is chemically designed to absorb high-energy impacts. Nylon 11 Powder is the superior choice for ductility if you need parts like living hinges or orthotics that must bend repeatedly and stretch significantly without ever snapping. 

• Highest strength (load bearing): Choose CF-Nylon (FDM), Rigid 10K Resin (SLA), or Nylon 11 CF Powder (SLS). These offer the highest tensile strengths, making them strong enough to replace metal components in structural applications.

• Stiffness (parts that must not bend): Choose Rigid 10K Resin (SLA), CF-Nylon (FDM), or Nylon 12 GF Powder (SLS). Rigid 10K Resin provides glass-like stiffness (10 GPa modulus) for precision tooling, while Carbon Fiber reinforced Nylons (both FDM and SLS) offer extreme structural rigidity for lightweight functional parts.

• Heat resistance: Choose High Temp Resin (SLA), Rigid 10K Resin (SLA), or PEEK (FDM). For pure heat deflection (resisting deformation at ~238 °C), the SLA resins are superior. For continuous use in harsh chemical/hot environments, PEEK is the industrial standard. In SLS, Nylon 11 Powder and Nylon 12 GF Powder are excellent "mid-range" heat performers, handling ~170–180 °C, which is significantly higher than standard ABS or tough resins.

• Overall, balanced strength profile: Choose ABS/ASA (FDM), Tough 2000 Resin (SLA), or Nylon 12 Powder (SLS). These offer the best balance of performance and price.

  • FDM: ABS is the reliable, affordable standard for basic functional FDM prints.

  • SLA: Tough 2000 Resin is best for simulating ABS properties with a smooth surface finish.

  • SLS: Nylon 12 Powder is the gold standard for functional, end-use production parts that need to last.

Interactief

Heeft u hulp nodig bij het uitzoeken welk 3D-printmateriaal u moet kiezen? Onze nieuwe interactieve materiaalwizard helpt u de juiste materiaalbeslissingen te nemen op basis van uw toepassing en de eigenschappen die u het meest belangrijk vindt uit onze groeiende bibliotheek met harsen.

Beveel mij een materiaal aan

Choosing the optimal material and technology to produce a strong part is only half of the equation. Factors such as printing infills, layer height, orientation, and post-processing will also dictate the final mechanical performance.

In addition to material choice, the following factors greatly impact part performance.

A hollow part is obviously weaker than a solid one. Generally, higher infill density increases strength, but requires more material and, especially in FDM 3D printing, more time to print.

General recommendation for stronger parts when printing with FDM 3D printers:

• 50% infill for moderate loads

• 80–100% infill for structural parts

The infill pattern for FDM 3D printing also plays a big role in strength. Cubic or gyroid patterns offer high strength, while rectilinear or grid patterns are generally weaker. Therefore, to make strong parts, the general recommendation is cubic or gyroid patterns.

The shell (wall) thickness often contributes more to part strength than infills. Increasing your wall count from two to four usually adds more strength than jumping from 50% to 80% infill.

General recommendation for stronger parts:

• FDM:three to five perimeters for functional parts

• SLA:0.2 mm minimum wall thickness

• SLS:0.6 mm (vertical) and 0.3 mm (horizontal) minimum wall thickness

As discussed, FDM parts are anisotropic, so print orientation is one of the biggest factors for FDM 3D printing strength. SLA and SLS parts are isotropic, so print orientation doesn’t compromise structural integrity.

General recommendations for stronger parts:

• FDM:Weakest between layers (Z-axis), therefore orient parts so the mechanical load runs along the layer lines, not across them. For example, if printing a hook, print it lying flat on its side, not standing up.

• Because SLA and SLS prints are isotropic, parts can be oriented to reduce print time or to minimize support marks for SLA, without compromising structural integrity.

Post-processing 3D printed parts can have a high impact on performance.

In FDM, materials like PLA and Nylon can be annealed (baked) in an oven. This re-crystallizes the polymer chains, potentially increasing strength and heat resistance, though it can cause dimensional shrinkage.

In SLA, UV curing is required for resin prints to achieve full strength. An uncured or green part has significantly lower tensile properties.

In SLS, post-processing techniques such as vibratory tumbling and vapor smoothing can improve surface hardness.

Interactief

Try our interactive ROI tool to see how much time and cost you can save when 3D printing on Formlabs 3D printers.

Calculate Your Savings

There is no single strongest material. For pure tensile strength and stiffness, carbon fiber reinforced nylon (FDM) or Rigid 10K Resin (SLA) are top contenders. For impact strength and durability, Nylon 12 Tough Powder (SLS) or Tough 2000 Resin (SLA) are superior.

Carbon fiber reinforced nylon and polycarbonate (PC) are widely considered the strongest filaments available for prosumer FDM printers. PEEK and PEKK are stronger but require expensive industrial high-temperature printers.

Formlabs’ wide range of engineering resins delivers high tensile strength and stiffness. Some suggestions include: 

• Tough 2000 Resin provides strength and stiffness comparable to ABS. 

• Tough 1500 Resin provides strength, stiffness, and toughness comparable to polypropylene (PP).

• Tough 1000 Resin provides strength, stiffness, and toughness comparable to HDPE. 

• Rigid 10K Resin provides comparable stiffness to glass and fiber-filled thermoplastics. 

• Rigid 4000 Resin provides comparable stiffness to PEEK and PEKK thermoplastics. 

• High Temp Resin provides thermal stability up to 238 °C @ 0.45 MPa.

Overall, for stiff, load-bearing parts, Rigid 10K Resin (glass-filled) is the strongest. For parts that need to survive drops and impacts, Formlabs Tough 1000 Resin is the strongest option.

Nylon 11 CF Powder is the best-performing SLS powder when it comes to strength. It is a carbon fiber-filled material, perfect for applications that require both superior stiffness and strength. It produces lightweight, strong parts that remain structurally stable even at elevated temperatures.

Resins are generally more brittle than standard filaments like PLA or ABS. However, engineering resins can outperform filaments in metrics like stiffness and tensile strength, while offering the added benefit of isotropic (uniform) strength and smoother surface finish.

They can be as strong as molded plastics when printed with the right technology, material, and orientation.

FDM nylon and carbon fiber reinforced composites filaments, SLA Tough Resin Family, and SLS Nylon powders are top choices.

Ja. More infill means stronger parts, especially with strong outer walls.

SLA and SLS parts printed in engineering resins can reach similar strength to injection-molded plastics.

Plastic 3D prints are generally weaker than machined aluminum or steel. However, for metal-like strength, you can use SLS printers to print Nylon 11 CF Powder, which is incredibly robust, or SLA 3D printers to print parts in Rigid 10K Resin to replace tools such as aluminum molds for injection molding, or SLA casting resins to produce casting molds for metalmaking.

There is no single strongest 3D printing material because no single material excels in every category. The strongest part is the one that survives the intended application and environment. By understanding the difference between tensile strength (pulling) and impact resistance (shattering), and by leveraging the isotropic advantages of SLA and SLS technologies for complex geometries, you can produce parts that rival traditional manufacturing.

Strongest 3D Printing Materials Based on Print Technology

FDM

• PAEK (PEKK and PEEK)

• PLA

• Polycarbonate

Explore the Formlabs Materials Library to find the optimal material for yourself, or request a free sample part to evaluate Formlabs materials for yourself.

Compare materials to determine the best material for your application or contact a 3D printing expert.