De Ultieme Gids naar de Sterkste 3D-Printmaterialen en Hun Duurzaamheid

Sterkte en toughness worden vaak verward. Glas (soda-kalk) is een sterk materiaal; het heeft bijna dezelfde buigsterkte als aluminium wanneer gehard, terwijl het ook lichter en net zo stijf is. Ondanks dit maken we geen vliegtuigen van glas, en hebben we idiomen zoals "glazen kasteel" en "glazen kanon" die beide kwetsbaarheid connoteren. De reden is toughness: glas, als de meeste keramische materialen, is niet tough. Glas is ~40 keer minder tough dan aluminium, en dat gebrek aan toughness maakt het onpraktisch in veel engineering-toepassingen, omdat het interne spanningen niet kan herverdelen en impacts en dynamische belasting niet kan weerstaan.

In 3D-printen treedt een vergelijkbaar fenomeen op met twee van de meest populaire filamenten. U hoort iemand misschien zeggen "ABS is sterker dan PLA," maar dit is niet waar. PLA is significant sterker en stijver dan ABS (ongeveer anderhalf keer afhankelijk van het exacte filament). ABS is tougher, en het is deze toughness die het een gewenst engineering-materiaal maakt.

Maar wat is het sterkste 3D-printmateriaal? Wat is het toughste materiaal? Bij 3D-printen hangt af hoe sterk of tough 3D-geprinte delen zijn, sterk af van de gekozen printtechnologie en materiaal, aangezien elk een ander balans van trekksterkte en impactsweerstand biedt.

Deze gids vergelijkt de mechanische eigenschappen van de meest populaire materialen, inclusief PLA, ABS, nylon, koolstofvezelcomposieten, stereolithografie (SLA) engineering resins, en selective laser sintering (SLS) poeders, evenals de meest voorkomende 3D-printtechnologieën (fused deposition modeling (FDM), SLA en SLS), en andere factoren die materiaalsterkte beïnvloeden.

Sterkte is van belang wanneer u functionele delen print inclusief tools, jigs, fixtures, of alles wat echte belasting moet weerstaan. Sterkte kan echter verschillende dingen voor verschillende mensen betekenen. Wanneer een deel beschreven wordt als "sterk" kan het betekenen in termen van een grote belasting dragen, impacts en breuken weerstaan, of hitte of omgevingsomstandigheden weerstaan.

In materialenwetenschap heeft "sterkte" een nauwere definitie: het is de maximale hoeveelheid spanning die een deel kan weerstaan zonder te breken. "Spanning" is de toegepaste kracht gedeeld door de dwarsdoorsnede van het deel om rekening te houden met geometrische verschillen. Een andere belangrijke eigenschap gerelateerd aan de spanningrespons van een materiaal is stijfheid. Stijfheid is de hoeveelheid utrekking of afbuiging veroorzaakt door een gegeven eenheid van spanning. Sterkte en stijfheid kunnen gemeten worden door te trekken (trekksterkte) of te buigen (buigsterkte). Sterkte en stijfheid zouden de meest relevante eigenschappen zijn voor een belastingssituatie waar een deel een zware statische belasting moet dragen, zoals een beugel. Niet alle belasting is statisch, en er zijn andere eigenschappen die materiaalprestaties onder meer dynamische belastingssituaties karakteriseren, zoals impacts.

Wanneer we over "toughness" voor materialen praten, beschrijven we de vermogen van een materiaal om energie te absorberen en plastisch te vervormen zonder te breken. Er zijn diverse manieren om toughness te meten. Één manier is het meten van de geabsorbeerde energie van een hamer gezwegen vanaf een pendulum, of een vallend gewicht, wat "impact strength" heet. Deze metingen hebben eenheden van energie (vaak J, J/m of J/m2) in tegenstelling tot sterkte wat gemeten wordt in kracht per oppervlakte (meestal in Pascals of PSI). Izod, Charpy en Gardner zijn drie populaire stijlen van impacttesten. Toughness kan ook gekarakteriseerd worden op andere manieren zoals het meten van de energie vereist om een kraak voort te planten. Toughness is belangrijk wanneer u een deel wilt dat extreme dynamische belasting moet weerstaan, zoals beschermende behuizingen.

Voordat we 3D-printmaterialen vergelijken, is het belangrijk om vast te leggen wat de mechanische eigenschappen die gebruikt worden om sterkte te meten, betekenen. In 3D-printen is "sterkte" vaak een afkorting voor een combinatie van de volgende mechanische eigenschappen: trekksterkte, impactssterkte, buigsterkte, heat deflection temperature (HDT), en stijfheid.

Trekksterkte meet de weerstand van een materiaal om te falen onder spanning. Het is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan terwijl het gerekt of getrokken wordt voordat het faalt. Stel u voor dat u een touw aan beide uiteinden trekt tot het permanent vervormt of breekt. De maximale weerstand kracht gedeeld door de dwarsdoorsnede is de uiteindelijke trekksterkte.

• Waarom het belangrijk is: Hoge trekksterkte is cruciaal voor delen die hangen, statische lasten dragen, of uiteen getrokken worden, zoals hijshaken of beugels.

• Meting: Spanning (Kracht per Oppervlakte), meestal in Megapascals (MPa)

Buigsterkte is de weerstand van het materiaal om te falen onder een buigbelasting. Dit wordt meestal getest met een drie-punt buigtest waar een monster gesteund wordt door twee staven en in het midden geladen wordt. Bij buigen ervaart één oppervlak trekkrachten omdat het probeert uiteen te trekken, en het tegenovergestelde oppervlak ervaart drukrachten omdat het samengedrukt wordt. Kunststoffen hebben typischerzeer zeer goede eigenschappen in compressie en de buigsterkte is meestal hoger dan bij pure trekking.

• Waarom het belangrijk is: Hoge buigsterkte is cruciaal voor delen die buigkrachten moeten weerstaan zoals balken, hefbomen, uitstekende beugels en frames.

• Meting: Spanning (Kracht per Oppervlakte), meestal in Megapascals (MPa)

Elasticiteitsmodulus kan gemeten worden in trekking of buiging.

• Waarom het belangrijk is: Een stijf deel (hoge modulus) houdt zijn vorm onder belasting, terwijl een flexibel deel (lage modulus) zal afbuigen of rekken. Voor een boorlocatie-jig, wilt u een hoge modulus om te zorgen dat de gatlolatie niet verschuift onder belasting. Voor een snap-fit behuizing wilt u balans, met genoeg flex om te snappen, maar genoeg stijfheid om te houden.

• Meting: Spanning per eenheid van utrekking – Meestal GPa of MPa aangezien utrekking behandeld wordt als verhouding van initiële lengte. Hoewel het eenheden deelt met sterkte, meet het spanning per percentage utrekking – een materiaal met een modulus van 1000 MPa vereist 10 MPa spanning om 1% van zijn oorspronkelijke lengte te rekkken.

Impactssterkte meet de vermogen van een materiaal om schok en plotselinge energie te absorberen zonder te breken. Een materiaal met hoge trekksterkte maar lage impactssterkte (zoals glas of standaard PLA) wordt "broos" genoemd. Als u een deel nodig hebt dat vallen of slagen kan weerstaan, zoek naar hoge impactsweerstand. Voor Izod en Charpy impactsweerstand kunnen de monsters ofwel "ongenotched" of "genotched" zijn waar een kleine v-vormige notch in het deel gesneden wordt. Deze notch fungeert als startpunt voor kraakvoortplanting en maakt de test aanzienlijk uitdagender.

• Waarom het belangrijk is: Cruciaal voor beschermende behuizingen, drone-onderdelen, jigs, fixtures, tools, of items die gevallen kunnen worden.

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

HDT is de temperatuur waarop een polymeer vervormt onder een gespecificeerde belasting. HDT is de voorkeursmanier om de temperatuur te vergelijken waarop belastingscapaciteit afneemt. De glasovergangstemperatuur (Tg) wordt soms gebruikt als proxy voor HDT, en hoewel dit goed werkt voor amorfe thermoplasten zoals ABS, kunnen Tg en HDT zeer verschillend zijn van HDT voor semicristallijne materialen (Nylon, PP) en thermoharders zoals SLA Resins.

• Waarom het belangrijk is: "Sterke" delen zijn nutteloos als ze vervormen in een hete auto of binnenin een behuizing met elektronica. Dit is van belang voor delen in mechanische assemblages, machines of delen gebruikt in hete omgevingen.

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

Printsterkte hangt niet alleen af van het materiaal. Of het FDM, SLA of SLS is, de printtechnologie dicteert de structurele integriteit van het einddeel. De fundamentele verschillen liggen in printkwaliteit, kosten en materiellaanbod.

FDM kan sterke delen produceren, maar ze zijn anisotroop, en doorgaans significant zwakker langs de Z-as.

FDM-printers bouwen delen door gesmolten kunststof laag voor laag te extruderen. Terwijl de binding binnen een enkele laag (X- en Y-assen) sterk is, is de binding tussen lagen (Z-as) significant zwakker, vaak met 30% tot 50%.

SLA-printers gebruiken een laser om vloeibare resin te curen. Dit chemische proces creëert covalente bindingen tussen elke laag als die gevormd wordt. Als resultaat zijn SLA-delen isotrop: ze vertonen uniforme sterkte in de X-, Y- en Z-assen.

Ingenieurs hebben meer ontwerpvrijheid met SLA dan FDM. U kunt een deel orienteren voor optimale oppervlakteafwerking of printsnelheid zonder je zorgen te maken dat een belasting toegepast vanaf de "verkeerde" hoek delaminatiefaling zal veroorzaken. Met geavanceerde engineering resins kan SLA diverse FDM-filamenten in trekksterkte en stijfheid overtreffen.

Webinar

Zie hoe Form 4 nieuwe productiviteits- en innovatieniveaus mogelijk maakt door zijn ongekende snelheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

Bekijk de Webinar Nu

SLS-printers gebruiken een hoogvermogenlaser om thermoplast poeder te sinteren. Net als SLA creëert het sinterproces bijna isotrope delen. Het grootste voordeel van SLS 3D-printers is dat ze geen supportstructuren vereisen voor printen.

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

Whitepaper

Fuse Series SLS 3D-printers zijn niet alleen printers, ze zijn een heel ecosysteem voor het omzetten van CAD-bestanden in volledig-functionele eindgebruiksdelen met industriële thermoplasten.

Lees het Whitepaper

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

Hoewel de materialen opgesplitst zijn in sterkste, toughste en hittebestendigste materialen, raakt Polycarbonaat (PC) ze allemaal.

Polycarbonaat (PC) is het sterkste consumentengraadmateriaal beschikbaar voordat men opstapt naar dure industriële polymeren zoals PEEK en PEKK. Het is hetzelfde materiaal gebruikt in kogelvrij glas en schilden. In FDM-printen biedt het een grote stap op in zowel hittebestendigheid als impactssterkte vergeleken met ABS en Nylon. Het is een uitdagend materiaal om te printen, en wordt vaak geblend met andere materialen om het makkelijker te printen, wat de sterkteprestaties ook zal verminderen.

• Voordelen: Extreme toughness (impactsweerstand), zeer hoge hittebestendigheid, optische helderheid (in specifieke translucente blends), en hoge trekksterkte.

• Nadelen: Moeilijk te printen (vereist zeer hoge nozzeltemperaturen van ~270-310 °C), hygroscopisch (absorbeert vocht), en geneigd tot ernstige vervorming en delaminatie zonder verwarmde behuizing.

• Trekksterkte: Hoog (60-70 MPa). Het is sterker dan Nylon en ABS, in staat om significante lasten te dragen.

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

• Impactssterkte: Zeer hoog. PC is wellicht het toughste niet-flexibele filament. Het kan herhaalde zware hammerslagen zonder te splijten weerstaan.

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

• Best voor: Hoog-temp functionele delen, auto-onderdelen (onder de kap), elektrische behuizingen, en transparante duurzame kappen.

Over het algemeen, als uw 3D-printer de hitte kan aan die vereist voor printen, is Polycarbonaat de beste keuze voor delen die ster en hittebestendig moeten zijn.

Koolstofvezel-versterkte Filamenten (CF-Nylon/CF-PETG)

Koolstofvezelfilamenten zijn meestal een basiskunststof (zoals nylon, PETG of ABS) gevuld met gehakte of gemalen koolstofvezels. Deze vullers verhogen de stijfheid van het materiaal, maar verbeteren doorgaans de trekksterkte niet significant tenzij langere gehakte vezels gebruikt worden wat mondverstoppingen kan veroorzaken. De toevoeging van koolstofvezelvuller neigt ertoe vervorming in materialen zoals PC en Nylon te reduceren. Wanneer vullers aan amorfe materialen zoals ABS, PC en PETG toegevoegd worden, leidt de HDT tot minimale verbeteringen, terwijl toevoeging van vullers aan Nylon kan leiden tot een HDT net onder de verwerkingstemperatuur van het materiaal.

• Voordelen: Extreme stijfheid (hoge modulus), hoge dimensionale stabiliteit (weerstaan vervorming beter dan basismateriaal), lichtgewicht, goede oppervlakteafwerking.

• Nadelen: Aarscherend (vereist geharde staalnozzle om te printen), duur, en kan brozer en moeilijker te printen zijn dan het onversterkte basismateriaal.

• Trekksterkte: Hoog (50-100+ MPa, afhankelijk van de basis). Sterkte kan hoger zijn dan de basis met lange vezels bij hogere lading, maar met kleine vezels kan de sterkte afnemen.

• Stijfheid: Extreme (3 - 6 GPa) de vezels voorkomen dat het plastic rekkt, significant verminderd afbuiging onder belasting.

• Impactssterkte: Matig tot goed. Hoewel sterk, betekent de toegevoegde rigiditeit dat het minder energie absorbeert dan zuiver nylon voordat het faalt.

• Hittebestendigheid: Uitstekend. De vezels helpen het deel zijn vorm onder hitte te behouden, vaak de heat deflection temperature hoger duwend dan de basiskunststof alleen, en bereikend 150–160 °C.

• Best voor: Structurele delen, drone-frames, auto-onderdelen, jigs en fixtures waar stijfheid cruciaal is.

Koolstofvezel-filamenten zijn over het algemeen het sterkste 3D-printerfilament beschikbaar voor FDM, in termen van stijfheid en structurele rigiditeit.

PEEK (Polyetheretherketone)

PEEK behoort tot de PAEK-familie van hoogpresterende thermoplasten en wordt breed beschouwd als een van de sterkste polymermaterialen. Vaak gebruikt in luchtvaart en medische implantaten, dient het als een legitieme lichtgewichtvervanging voor metaal.

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

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

• Trekksterkte: Extreme (90-100 MPa). PEEK benadert de sterkte van sommige aluminiumlegeringen terwijl het significant lichter is.

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

• Impactssterkte: Hoog. Het is ongelooflijk tough en weerstaat vermoeiding en spanningskraken goed.

• Hittebestendigheid: Superieur. Het kan continu gebruik weerstaan bij temperaturen tot 260 °C (indien geanneald), wat het geschikt maakt voor motoronderdelen en luchtvaartkleppen.

• Best voor: Metaalvervanging, luchtvaartcomponenten, medische implantaten, en chemische verwerkingsapparatuur

Al met al, PEEK is een hoogpresterend industriële engineering-materiaal.

PEKK (Polyetherketoneketone)

PEKK is een naaste verwant van PEEK maar wordt vaak voorgezogen in 3D-printen omdat het iets makkelijker te verwerken is. De moleculaire structuur laat een langzamere kristallisatiesnelheid toe, wat de interne spanningen die vervorming tijdens het printproces veroorzaken, reduceert.

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

• Nadelen: Extrem duur, vereist hoge-temperatuur industriële hardware, vereist annealing (bakken) om volledige thermische eigenschappen te ontgrendelen.

• Trekksterkte: Zeer hoog (80-93 MPa). Hoewel soms iets lager dan PEEK in ruwe trekking, vertont het vaak betere compressiesterkte.

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

• Impactssterkte: Hoog. Net als PEEK is het duurzaam en tough, geschikt voor harde omgevingen.

• Hittebestendigheid: Superieur. Vergelijkbaar met PEEK, het hanteert temperaturen goed boven 150 °C, en tot ~250 °C of meer na annealing.

• Best voor: Luchtvaartonderdelen (vanwege lage uitgassing), olie- en gascomponenten, en structurele delen waar PEEK te veel vervormt.

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

PLA (Polylactic Acid)

PLA is het standaardmateriaal voor de meeste FDM-printers. Het print gemakkelijk en produceert stijve delen met goed detail, maar lage algehele duurzaamheid.

Het heeft een medium-naar-hoge trekksterkte (50–60 MPa), vaak hoger dan ABS of PETG. Echter, deze sterkte is bedrieglijk, aangezien PLA extreem broos is.

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

• Nadelen: Zeer lage impactsweerstand, lage hittebestendigheid (vervormt rond 50 °C), biologisch afbreekbaar (kan afbreken in UV/vocht).

• Sterkte: Uiteindelijke Trekksterkte is Hoog (53 MPa).

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

• Toughness: Impactssterkte is zeer laag, met een Notched Izod van 16 J/m. PLA is broos; het splijter in plaats van te buigen bij impact.

• Hittebestendigheid: Laag. PLA zacht rond ~55–60 °C, wat het onbruikbaar maakt voor hoog-temp toepassingen. PLA kan vaak geanneald worden net als PEKK en PEEK om thermische eigenschappen te verbeteren door additionele polymere kristallisatie toe te laten. PLA dat op deze manier met hitte behandeld is, zal een temperatuurbestendigheid hebben van ongeveer 110 °C - 130 °C.

• Best voor: Esthetische modellen, non-load bearing prototypes, snelle "looks-like" modellen.

Over het algemeen is PLA goed voor rigide, statische objecten (zoals een penhouder), maar te broos voor sterke, functionele mechanische delen.

PETG (Polyethylene Terephthalate, Glycol-gemodificeerd)

PETG is een gemodificeerde versie van het gangbare PET-materiaal dat gebruikt wordt om waterflessen en voedselverpakkingen te maken en heeft het nummer "1" als recyclingscode. PETG heeft de polymerruggemodificeerd om de verwerkbaarheid te verbeteren, wat het geschikt maakt voor toepassingen zoals injectiegieten en 3D-printen.

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

• Voordelen: Tougher dan PLA terwijl het veel makkelijker te printen is dan ABS of Nylon.

• Nadelen: Kan "stringing"-artefacten op prints hebben.

• Trekksterkte: Hoog – (45-55 MPa) Dichtbij die van PLA.

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

• Impactssterkte: Laag tot matig; typisch hoger dan PLA, maar lager dan ABS.

• Hittebestendigheid: Laag. Typisch ~70 °C

PETG biedt een general-purpose optie die tussen PLA en ABS zit in termen van impact en temperatuurprestaties.

ABS (Acrylonitrile Butadieen Styreen)

ABS is de industriestandaard voor injectiegegoten consumentengoederen (zoals LEGO®-steenjes). In 3D-printen biedt het een gebalanceerd sterkteprofiel. Het heeft een lagere trekksterkte dan PLA (~34-36 MPa) maar significant hogere impactsweerstand en duktiliteit.

• Voordelen: Vervormt voordat het breekt (duktil), weerstaat temperaturen tot ~85 °C, kan geglad worden met aceton.

• Nadelen: Geneigd tot vervorming tijdens printen, emiteert kankerverwekkende rookgassen, lagere ruwe trekksterkte.

• Trekksterkte: Lager dan PLA, maar voldoende voor veel kunststofdelen.

• Stijfheid: Matig.

• Impactssterkte: Matig. ABS kan impact beter weerstaan dan PLA, maar neigt tot slechte laaghafting, wat breuken in de Z-richting makkelijker maakt.

• Hittebestendigheid: Matig. Het weerstaat temperaturen tot ~85–95 °C.

• Best voor: Duurzame consumentengoederen, behuizingen, delen die hittebestendigheid vereisen.

ABS is een veelvoorkomend antwoord bij de vraag wat het sterkste 3D-printerfilament voor algemeen gebruik is, omdat het een betrouwbare keuze is voor functionele delen die een val of een hete omgeving moeten doorstaan. Maar het emiteert rookgassen en kan moeilijk betrouwbaar geprint worden op budgetmachines.

Nylon (Polyamide)

Nylon (Polyamide) wordt breed beschouwd als een van de toughste thermoplasten. In tegenstelling tot PLA (wat stijf is) of ABS (wat duktil is), biedt Nylon een unieke combinatie van sterkte, flexibiliteit en slijtvasteheid.

Nylon is het materiaal van keuze voor functionele delen die herhalende mechanische spanning, wrijving of vermoeiding zonder te snappen moeten weerstaan. Het is zelf-smerend, wat het ideaal maakt voor tandwielen en bewegende delen. Nylon-eigenschappen variëren significant gebaseerd op graad en veel filamenten zijn blends van verschillende Nylons zoals PA6, PA12 en PA11.

• Voordelen: Hoge impactsweerstand, lage wrijvingscoëfficiënt, uitstekende chemische weerstand en hoge vermoeidheidsweerstand.

• Nadelen: Hoog hygroscopisch (absorbeert vocht uit de lucht snel, wat prints ruïneert), geneigd tot vervorming, vereist hoge printtemperaturen. Nylon-filamenten worden vaak met Koolstofvezel gevuld om krimp te reduceren en het materiaal makkelijker te printen.

• Trekksterkte: Hoog (40-80 MPa). Dit varieert zwaar gebaseerd op zowel graad als vochtconditionering. Droog Nylon is sterker en stijver, maar vochtgehalte zal het materiaal "plastificeren" of verzachten.

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

• Impactssterkte: Goed. Nylon kan tougher zijn dan ABS, afhankelijk van de graad en vochtgehalte van het einddeel.

• Hittebestendigheid: Zeer goed. Afhankelijk van de specifieke blend (PA6, PA12), hanteert het doorgaans temperaturen tot 120 °C of hoger.

• Best voor: Tandwielen, lagers, levende scharnieren, snap-fits en tooling-handvaten.

Nylon is een geweldige keuze voor duurzame, impactsvaste delen die enige flexibiliteit nodig hebben. Bij de vraag wat het sterkste 3D-printerfilament voor functionele tandwielen en scharnieren is, is het antwoord meestal nylon.

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

Rigid 10K Resin

Rigid 10K Resin is het stijfste materiaal in de Formlabs-portfolio. Dit materiaal is ook een van de meest hittebestendige. Het is glas-gevuld en ontworpen om de eigenschappen van glasvezel-versterkte thermoplasten te simuleren. De "10K" verwijst naar zijn Trekkmodulus van 10.000+ MPa. Het voelt als keramiek of steen in de hand.

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

• Nadelen: Zeer broos. Als keramiek, breekt het als het gevallen of gebogen wordt.

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

• Stijfheid: Extreme (10 GPa). Het weerstaat vervorming onder belasting beter dan bijna elk ander resin. Stijver dan de meeste filamenten en poeders — zelfs die met koolstofvezelvullers.

• Impactssterkte: Zeer laag. Het heeft bijna geen duktiliteit.

• Hittebestendigheid: Extreme. Het weerstaat zware belasting bij hoge temperaturen (HDT ~238 °C).

• Best voor: Injectiemolden, aerodynamische testmodellen, en hittebestendige industriële delen, en letselcasting fixtures.

Over het algemeen is Rigid 10K Resin de beste keuze voor delen die niet mogen afbuigen of buigen, zoals molden, jigs en dies.

Rigid 4000 Resin

Rigid 4000 Resin is een glas-gevulde resin met een modulus van 4000 MPa, lager dan Rigid 10K Resin. Het is vergelijkbaar met PEEK (Polyetheretherketone) in sterkte en stijfheid. Het biedt hoge stijfheid terwijl het meer duurzaamheid en toughness behoudt dan de keramiek-achtige Rigid 10K Resin.

• Voordelen: Stijf en sterk, gepolijste afwerking, hogere impactsweerstand dan Rigid 10K Resin.

• Nadelen: Nog steeds broos vergeleken met de Tough Resin-familie, aarscherend voor printtanks over tijd.

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

• Impactssterkte: Laag. Het is broos, maar minder geneigd tot splijten dan Rigid 10K Resin.

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

• Best voor: Dunne wanden, beugels, bevestigingen, jigs en fixtures die rigiditeit nodig hebben maar kleine trillingen kunnen tegenkomen.

Over het algemeen is Rigid 4000 Resin een general-purpose rigide materiaal, biedend een compromis tussen de extreme stijfheid van Rigid 10K Resin en de duurzaamheid van General Purpose resins.

General Purpose Resins

General Purpose Resins zijn veelzijdige materialen met een breed scala aan gebruikstoepassingen inclusief vorm-en-pas prototyping, modellen en props, 3D-geprinte masters of molden, en meer.

General Purpose Resins (inclusief maar niet beperkt tot Color Resin, Black Resin, Grey Resin, Clear Resin en White Resin) zijn veelzijdige resins die stijf en sterk zijn, met een modulus van ongeveer 2600 MPa afhankelijk van de kleur en post-curingprotocol.

• Voordelen: Beschikbaar in een verscheidenheid aan kleuren, snel printen, goede fijn details, minder broos dan PLA-filamenten en vergelijkbaar met PETG in termen van toughness, maar volledig isotroop met betere Z-richtingseigenschappen.

• Nadelen: Niet zo sterk of stijf als de gevulde resins, maar niet zo tough als de Tough Resin-familie of tough thermoplasten zoals ABS. Duurder dan general-purpose filamenten.

• Trekksterkte: Hoog (~62 MPa)

• Stijfheid: Matig - Hoog (2600 MPa)

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

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

• Best voor: Vorm-en-pas prototyping, presentatieklare modellen, jigs en fixtures.

Tough 1000 Resin

Tough 1000 Resin is het meest buigzame en impactsvaste van de Tough Resin-familie. Het is geformuleerd om vergelijkbare toughness te hebben als High-Density Polyethylene (HDPE) of Delrin (POM). Het biedt een lage modulus (stijfheid) van ~1000 MPa, wat het ongelooflijk tough en slijtvaste maakt. Als de andere resins in de Tough Resin-familie, is Tough 1000 Resin vernoemd naar zijn modulus.

• Voordelen: Extreme impactsweerstand (hoogste in de Tough Resin-familie), hoge utrekking (180%), uitstekende slijtvasteheid en een gladde, lage-wrijving oppervlakte.

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

• Trekksterkte: Laag (26,3 MPa). Het vervormt en rekkt in plaats van een zware statische last te dragen.

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

• Impactssterkte: Extreme. Met een notched Izod van 72 J/m, rivaliseert het met industriële thermoplasten en met een hoog werk van breuk, is het wellicht de moeilijkst te splijten resin.

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

• Best voor: Impactsvaste jigs, knijpbare prototypes, lage-wrijving assemblages (zoals tandwielen en balgewrichten).

Over het algemeen is Tough 1000 Resin de beste resin voor duurzame delen die hoge vallen kunnen weerstaan.

Tough 1500 Resin

Tough 1500 Resin is een veerkrachtig materiaal met sterkte, stijfheid en toughness vergelijkbaar met polypropyleen (PP), biedend uitzonderlijke weerstand tegen breuken, impacts en splijten. Het heeft een geweldige balans tussen stijfheid en duktiliteit.

• Voordelen: Tussen Tough 1000 Resin en Tough 2000 Resin in, combineert het hoge toughness, sterkte en stijfheid, en is ook veilig voor korte-termijn huidcontact.

• Nadelen: Lagere trekksterkte dan Tough 2000 Resin, terwijl niet zo tough en impactsvaste als Tough 1000 Resin.

• Trekksterkte: Matig (34 MPa). Het is minder weerstandig tegen trekkrachten dan Tough 2000 Resin maar meer duktil.

• Stijfheid: Laag tot matig (1,5 GPa). Terwijl stijver dan Tough 1000 Resin, is het aan de meer compliant kant van het spectrum en vergelijkbaar met sommige Nylon-materialen.

• Impactssterkte: Zeer hoog. Met hoge Gardner impactssterkte en werk van breuk, absorbeert het energie uitzonderlijk goed zonder te splijten.

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

• Best voor: Klikken, flexuren, dempers, klitten en gespen, zelfsnijende schroefbossen en scharnieren.

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

Tough 2000 Resin

Tough 2000 Resin is het sterkste en stijfste materiaal in de Formlabs Tough Resin-familie. Geformuleerd om de eigenschappen van injectiegegoten ABS-kunststof te rivaliseren, is het de go-to resin voor functionele prototyping wanneer u een deel nodig hebt dat stijf is en zijn vorm houdt maar niet splijt onder spanning, en sterke genoeg is voor functionele jigs en fixtures.

• Voordelen: Uitstekende stijfheid-flexibiliteit balans, weerstaat cyclische belasting (vermoeiding), eigenschappen vergelijkbaar met injectiegegoten ABS.

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

• Trekksterkte: Matig (40,4 MPa). Het is sterke genoeg voor functionele jigs, fixtures en mechanische connectors en delen typisch injectiegegoten uit ABS.

• Impactssterkte: Hoog. Het biedt hoge breuktoughness, wat het in staat stelt om vallen en plotselinge schokken significant beter te weerstaan dan standaardresins.

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

• Best voor: Behuizingen, jigs en fixtures, en functionele prototypes die presteren als ABS.

Over het algemeen is Tough 2000 Resin ideaal voor delen die stijf moeten zijn maar niet broos.

High Temp Resin

Kies High Temp Resin om gedetailleerde, nauwkeurige prototypes en eindgebruiksdelen te printen die hoge thermische stabiliteit vereisen, zoals molden en inserts, delen blootgesteld aan hete lucht, gas en vloeistofstroom, alsook hittebestendige bevestigingen, behuizingen en fixtures.

High Temp Resin heeft de hoogste HDT van elk Formlabs-resin. Het is specifiek ontworpen voor thermische stabiliteit, waardoor het de hitte van gietprocessen of hete lucht/vloeistofstroom kan weerstaan.

• Voordelen: Extreme hittebestedigheid (hoogste in klasse), nauwkeurig detail.

• Nadelen: Zeer broos (vergelijkbaar met glas), absorbeert vocht over tijd, en moeilijk te post-curen.

• Trekksterkte: Matig (~49 MPa). Goed voor vorm behouden, maar niet voor mechanische belasting.

• Stijfheid: Matig tot hoog (2,8 GPa)

• Impactssterkte: Zeer laag. Delen zullen splijten als gevallen.

• Hittebestedigheid: Superieur. Het heeft een HDT van 238 °C @ 0,45 MPa, wat het onder de meest temperatuurbestendige 3D-printmaterialen plaatst.

• Best voor: Molden en inserts, delen blootgesteld aan hete lucht, gas en vloeistofstroom, alsook hittebestendige bevestigingen, behuizingen en fixtures.

Over het algemeen is High Temp Resin een specialiteitsmateriaal gebruikt vrijwel uitsluitend voor toepassingen waar standaardkunststoffen zouden smelten of vervormen.

Nylon 12 Powder

Een 3D-geprinte drone-frame in Nylon 12 Powder is sterk en lichtgewicht.

Nylon 12 Powder is de gouden standaard van de industrie voor SLS. Het biedt een veelzijdige balans van sterkte, stijfheid en detail, met zeer lage vochtabsorptie. Het is het makkelijkste poeder om mee te printen, betrouwbaar producerend delen met strakke toleranties en complexe geometrieën.

• Voordelen: Uitstekende dimensionale nauwkeurigheid, gemakkelijk te printen, gebalanceerde mechanische eigenschappen, en een goede refresh rate.

• Nadelen: Minder duktil dan Nylon 11 Powder. Het is stijver en zal sneller breken als agressief gebogen.

• Trekksterkte: Hoog (50 MPa). Het biedt uitstekende general-purpose structurele sterkte geschikt voor de meeste engineering-taken.

• Stijfheid: Matig (1,9 GPa)

• Impactssterkte: Matig (32 J/m Notched Izod). Hoewel tough, is het significant minder impactsvaste dan Nylon 11 Powder of Nylon 12 Tough Powder.

• Hittebestedigheid: Uitstekend. Het weerstaat temperaturen tot 171 °C @ 0,45 MPa.

• Best voor: Hoog-detail prototypes, permanente jigs en fixtures, behuizingen, en general-purpose eindgebruiksdelen.

Over het algemeen biedt Nylon 12 Powder de beste balans van printbaarheid en prestaties voor general-purpose prototyping en productie waar extreme duktiliteit niet vereist is.

Nylon 12 Tough Powder

Drone-onderdelen kunnen SLS 3D-geprint worden in Nylon 12 Tough Powder.

Nylon 12 Tough Powder is een gespecialiseerde formulering ontworpen om verbeterde duktiliteit en toughness te bieden terwijl de dezelfde veelzijdigheid en gemakkelijke workflow als standaard Nylon 12 behouden blijft. Het is minder broos dan standaard Nylon 12 Powder en biedt de beste refresh rate in de industrie (hergebruik tot 80% van oud poeder).

• Voordelen: Hoge duktiliteit (buigt zonder te breken), uitstekende dimensionale nauwkeurigheid (gereduceerde vervorming), en zeer kosteneffectief door lage refresh rate.

• Nadelen: Lagere trekksterkte dan standaard Nylon 12 Powder. Lagere hittebestedigheid onder zware mechanische belasting.

• Trekksterkte: Matig (42 MPa). Hoewel iets zwakker dan standaard Nylon 12 Powder (50 MPa), compenseert het dit met flexibiliteit.

• Stijfheid: Laag tot Matig (1,5 GPa)

• Impactssterkte: Goed (60 J/m Notched Izod). Het absorbeert schok goed en is ideaal voor delen die moeten snappen of buigen.

• Hittebestedigheid: Uitstekend. Het weerstaat temperaturen tot 161 °C @ 0,45 MPa, hoewel het zachter wordt bij lagere temperaturen onder hoge belasting (HDT @ 1,8 MPa is 46°C).

• Best voor: Snap-fit behuizingen, klikken, scharnieren, functionele prototypes en lange delen vatbaar voor vervorming.

Over het algemeen is Nylon 12 Tough Powder de go-to poeder voor moeilijke geometrieën die neigen tot vervorming, of voor delen die meer flexie nodig hebben dan standaard Nylon 12 Powder.

Nylon 12 GF Powder

Nylon 12 GF Powder kan hoge tolerantie draadgangen, sockets en bewegende elementen binnen het deel printen.

Nylon 12 GF Powder is een glas-gevuld composietmateriaal ontworpen voor toepassingen waar stijfheid en thermische stabiliteit cruciaal zijn. Door glazen korrels in de standaard Nylon 12-basis te incorporeren, produceert dit poeder delen die significant stijver en platter zijn dan onversterkte nylon, wat het ideaal maakt voor het behouden van structurele rigiditeit onder belasting of hitte.

• Voordelen: Hoge stijfheid (hoge trekkmodulus), uitstekende thermische stabiliteit (hoge HDT), en produceert zeer plate delen met minimale vervorming.

• Nadelen: Brozer dan onversterkte Nylon 12; aarscherend voor post-processingapparatuur over tijd.

• Trekksterkte: Matig (38 MPa). Hoewel het ruwe breukpunt iets lager is dan zuivere Nylon 12, weerstaat het rekken (vervorming) veel beter.

• Stijfheid: Matig tot hoog (2,8 GPa).

• Impactssterkte: Laag tot Matig (23 J/m Notched Izod). De glasversterking voegt rigiditeit toe ten koste van duktiliteit, wat betekent dat het meer geneigd is te breken dan te buigen onder plotselinge impact.

• Hittebestedigheid: Uitstekend. Het biedt verbeterde hitteafbuiging vergeleken met standaard Nylon 12 (175 °C @ 0,45 MPa), behoudt zijn vorm beter in hete omgevingen.

• Best voor: Stijve behuizingen, fixtures, tooling, draadgangen en delen die hoge sustained belastingcapaciteit zonder kruipen vereisen.

Over het algemeen is Nylon 12 GF Powder de keuze voor stijve en stabile delen. Het is het go-to materiaal wanneer u de printbaarheid van Nylon 12 nodig hebt maar verhoogde rigiditeit vereist.

Nylon 11 Powder

Nylon 11 Powder is een hoogpresterend, bio-based materiaal afgestemd op delen die buigen en flexen zonder te breken. Terwijl standaard nylons tough zijn, biedt Nylon 11 Powder superieure duktiliteit en impactsweerstand, wat het de ideale keuze maakt voor toepassingen waar het deel gevallen, gedraaid of blootgesteld aan plotselinge schokken kan worden.

• Voordelen: Uitzonderlijke duktiliteit (40% utrekking bij breuk), hoge impactssterkte en uitstekende lange-termijnstabiliteit. Het is bio-based (afgeleid van castorolie) en ideaal voor dunne features.

• Nadelen: Kan meer geneigd zijn tot vervorming dan Nylon 12 Powder-delen als niet correct georiënteerd; printen in een inerte stikstofatmosfeer wordt aanbevolen voor de beste materiaaleigenschappen en refresh rate.

• Trekksterkte: Hoog (49 MPa). Het houdt zware lasten goed maar wordt gedefinieerd door zijn vermogen te rekken voordat het faalt.

• Stijfheid: Laag tot matig (1,6 GPa)

• Impactssterkte: Zeer hoog (71 J/m Notched Izod). Het absorbeert energie efficiënt, wat het een van de meest splijtvaste poeders beschikbaar maakt.

• Hittebestedigheid: Uitstekend. Het heeft een HDT van 182 °C @ 0,45 MPa.

• Best voor: Snap-fits, levende scharnieren, orthese, prothesen en dunwandige kanalen die misbruik moeten weerstaan.

Over het algemeen is Nylon 11 Powder de specialistische keuze voor duurzaamheid en prestaties. Als uw deel echte impacten of constant buigen moet doorstaan, is dit het materiaal om te gebruiken.

Nylon 11 CF Powder

Nylon 11 CF Powder is het sterkste en meest hittebestendige materiaal in de Formlabs SLS-materiaalbibliotheek. Door Nylon 11 Powder te versterken met koolstofvezel, overbrugt dit materiaal de kloof tussen plastic en metaal. Het biedt de hoge impactsweerstand van Nylon 11 Powder gecombineerd met de extreme stijfheid van koolstofvezel, resulterend in delen die rigied, lichtgewicht en capabel zijn van herhaalde structurele belasting.

• Voordelen: Uitstekende sterkte-gewichtsverhouding, extreme stijfheid (hoge modulus), en superieure thermische stabiliteit.

• Nadelen: Vereist printen met een inerte stikstofatmosfeer; delen zijn rigied en zullen niet veel vervormen voordat ze breken vergeleken met onversterkte nylon.

• Trekksterkte: Zeer hoog (69 MPa). Het is significant sterker dan standaard nylons en weerstaat vervorming onder zware belasting.

• Stijfheid: Tot 5,3 GPa, maar hangt af van deeloriëntatie aangezien de vezel zich uitlijnt met de X-as.

• Impactssterkte: Hoog (74 J/m Notched Izod). In tegenstelling tot veel koolstofvezel-filamenten die broos worden, behoudt dit poeder de onderliggende toughness van Nylon 11 Powder, weerstaan splijten goed.

• Hittebestedigheid: Uitstekend. Het heeft een HDT van ~188 °C @ 0,45 MPa, wat het geschikt maakt voor onder-de-kap auto-toepassingen en hoog-temp tooling.

• Best voor: Metaalvervanging, hoge-impact apparatuur, aerodynamische componenten, en rigide jigs en fixtures.

Over het algemeen is Nylon 11 CF Powder de top-tier keuze voor structurele delen die stijf, licht en hittebestendig allemaal tegelijk moeten zijn.

Afhankelijk van wat sterkte betekent voor uw use case:

• Impactsweerstand (delen die gevallen of gehammert zullen worden): Kies Tough 1000 Resin (SLA) voor prototyping impactsvaste delen, en Nylon 11 Powder (SLS) voor eindgebruiks impactsvaste delen. Tough 1000 Resin is chemisch ontworpen om hoge-energie impacts te absorberen. Nylon 11 Powder is de superieure keuze voor duktiliteit als u delen nodig hebt zoals levende scharnieren of orthesen die herhaald moeten buigen en significant rekken zonder ooit te breken.

• Hoogste sterkte (belastingdragend): Kies CF-Nylon (FDM), Rigid 10K Resin (SLA) of Nylon 11 CF Powder (SLS). Deze bieden de hoogste trekksterktes, wat ze sterk genoeg maakt om metaalcomponenten in structurele toepassingen te vervangen.

• Stijfheid (delen die niet mogen buigen): Kies Rigid 10K Resin (SLA), CF-Nylon (FDM) of Nylon 12 GF Powder (SLS). Rigid 10K Resin biedt glas-achtige stijfheid (10 GPa modulus) voor precisietooling, terwijl koolstofvezel-versterkte Nylons (zowel FDM als SLS) extreme structurele rigiditeit bieden voor lichtgewicht functionele delen.

• Hittebestedigheid: Kies High Temp Resin (SLA), Rigid 10K Resin (SLA) of PEEK (FDM). Voor zuivere hitteafbuiging (weerstaan vervorming bij ~238 °C) zijn de SLA resins superieur. Voor continiu gebruik in harde chemische/hitte omgevingen is PEEK de industriestandaard. In SLS zijn Nylon 11 Powder en Nylon 12 GF Powder uitstekende "mid-range" hitteprestaties, hanteerend ~170–180 °C, wat significant hoger is dan standaard ABS of tough resins.

• Over het algemeen, gebalanceerd sterkteprofiel: Kies ABS/ASA (FDM), Tough 2000 Resin (SLA) of Nylon 12 Powder (SLS). Deze bieden de beste balans van prestaties en prijs.

  • FDM: ABS is de betrouwbare, betaalbare standaard voor basale functionele FDM-prints.

  • SLA: Tough 2000 Resin is het beste voor het simuleren van ABS-eigenschappen met een gladde oppervlakteafwerking.

  • SLS: Nylon 12 Powder is de gouden standaard voor functionele, eindgebruiksproductiedelen die moeten duren.

Interactief

Hulp nodig bij het bepalen 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 waardeert uit onze groeiende bibliotheek van resins.

Adviseer Me Een Materiaal

Het kiezen van het optimale materiaal en de technologie om een sterk deel te produceren is maar de helft van de vergelijking. Factoren zoals printinfills, laaghogte, oriëntatie en post-processing zullen ook de uiteindelijke mechanische prestaties dicteren.

Naast materiKeuze, beïnvloeden de volgende factoren de deelprestaties aanzienlijk.

Een hol deel is duidelijk zwakker dan een massief. Over het algemeen verhoogt hogere infill-dichtheid sterkte, maar vereist meer materiaal en, met name in FDM 3D-printen, meer tijd om te printen.

Algemene aanbeveling voor sterker delen bij printen met FDM 3D-printers:

• 50% infill voor matige belasting

• 80–100% infill voor structurele delen

Het infill-patroon voor FDM 3D-printen speelt ook een grote rol in sterkte. Cubische of gyroid-patronen bieden hoge sterkte, terwijl rectiligne of grid-patronen doorgaans zwakker zijn. Daarom is de algemene aanbeveling voor sterke delen cubische of gyroid-patronen.

De schil (wand) dikte bijdraagt vaak meer aan de deeelsterkte dan infills. Het verhogen van uw wandtelling van twee naar vier voegt meestal meer sterkte toe dan het springen van 50% naar 80% infill.

Algemene aanbeveling voor sterker delen:

• FDM: drie tot vijf perimeters voor functionele delen

• SLA: 0,2 mm minimum wanddikte

• SLS: 0,6 mm (verticaal) en 0,3 mm (horizontaal) minimum wanddikte

Zoals besproken, zijn FDM-delen anisotroop, dus printoriëntatie is een van de grootste factoren voor FDM 3D-printsterkte. SLA- en SLS-delen zijn isotroop, dus printoriëntatie compromitteert de structurele integriteit niet.

Algemene aanbevelingen voor sterker delen:

• FDM: Zwakst tussen lagen (Z-as), daarom oriënteer delen zodat de mechanische belasting langs de laaglijnen loopt, niet er dwars. Bijvoorbeeld, als u een haak print, print het liggend op zijn kant, niet staand.

• Omdat SLA- en SLS-prints isotroop zijn, kunnen delen georiënteerd worden om printtijd te reduceren of supportmarks voor SLA te minimaliseren, zonder structurele integriteit te compromitteren.

Post-processing van 3D-geprinte delen kan een hoge impact hebben op prestaties.

In FDM kunnen materialen zoals PLA en Nylon geanneald (gebakken) worden in een oven. Dit herkristalliseert de polymere ketens, wat potentieel sterkte en hittebestendigheid kan verhogen, hoewel het dimensionele krimp kan veroorzaken.

In SLA is UV-curing vereist voor resin-prints om volledige sterkte te bereiken. Een ongercured of groen deel heeft significant lagere trekkeigenschappen.

In SLS kunnen post-processing-technieken zoals vibratoire tumbling en dampgladstrijking de oppervlaktehardheid verbeteren.

Interactief

Probeer onze interactieve ROI-tool om te zien hoeveel tijd en kosten u kunt besparen bij 3D-printen op Formlabs 3D-printers.

Bereken Uw Besparing

Er is geen enkel sterkste materiaal. Voor zuivere trekksterkte en stijfheid zijn koolstofvezel-versterkte nylon (FDM) of Rigid 10K Resin (SLA) topkandidaten. Voor impactssterkte en duurzaamheid zijn Nylon 12 Tough Powder (SLS) of Tough 2000 Resin (SLA) superieur.

Koolstofvezel-versterkte nylon en polycarbonaat (PC) worden breed beschouwd als de sterkste filamenten beschikbaar voor prosumer FDM-printers. PEEK en PEKK zijn sterker maar vereisen dure industriële hoge-temperatuurprinters.

Formlabs' brede reeks engineering resins levert hoge trekksterkte en stijfheid. Enkele suggesties omvatten:

• Tough 2000 Resin biedt sterkte en stijfheid vergelijkbaar met ABS.

• Tough 1500 Resin biedt sterkte, stijfheid en toughness vergelijkbaar met polypropyleen (PP).

• Tough 1000 Resin biedt sterkte, stijfheid en toughness vergelijkbaar met HDPE.

• Rigid 10K Resin biedt vergelijkbare stijfheid als glas- en vezel-versterkte thermoplasten.

• Rigid 4000 Resin biedt vergelijkbare stijfheid als PEEK en PEKK thermoplasten.

• High Temp Resin biedt thermische stabiliteit tot 238 °C @ 0,45 MPa.

Over het algemeen, voor stijve, belastingdragende delen is Rigid 10K Resin (glas-gevuld) het sterkste. Voor delen die vallen en impacts moeten doorstaan, is Formlabs Tough 1000 Resin de sterkste optie.

Nylon 11 CF Powder is het best presterende SLS-poeder wat betreft sterkte. Het is een koolstofvezel-gevuld materiaal, perfect voor toepassingen die zowel superieure stijfheid als sterkte vereisen. Het produceert lichtgewicht, sterke delen die structureel stabiel blijven zelfs bij verhoogde temperaturen.

Resins zijn doorgaans brozer dan standaardfilamenten zoals PLA of ABS. Echter, engineering resins kunnen filamenten overtreffen in metrics zoals stijfheid en trekksterkte, terwijl ze het additionele voordeel bieden van isotroop (uniforme) sterkte en gladere oppervlakteafwerking.

Ze kunnen zo sterk zijn als gegoten kunststoffen wanneer geprint met de juiste technologie, materiaal en oriëntatie.

FDM nylon en koolstofvezel-versterkte composietfilamenten, SLA Tough Resin-familie, en SLS Nylon-poeders zijn topkeuzes.

Ja. Meer infill betekent sterkere delen, met name met sterke buitenwanden.

SLA- en SLS-delen geprint in engineering resins kunnen vergelijkbare sterkte bereiken als injectiegegoten kunststoffen.

Plastic 3D-prints zijn doorgaans zwakker gemachineerd aluminium of staal. Echter, voor metaal-achtige sterkte kunt u SLS-printers gebruiken om Nylon 11 CF Powder te printen, wat ongelooflijk robuust is, of SLA 3D-printers om delen in Rigid 10K Resin te printen om tools zoals aluminiummolden voor injectiegieten te vervangen, of SLA casting resins om gietmolden voor metaalproductie te produceren.

Er is geen enkel sterkste 3D-printmateriaal omdat geen enkel materiaal in elke categorie uitblinkt. Het sterkste deel is het deel dat de beoogde toepassing en omgeving doorstaat. Door het verschil te begrijpen tussen trekksterkte (trekken) en impactsweerstand (splijten), en door de isotrope voordelen van SLA- en SLS-technologieën voor complexe geometrieën te benutten, kunt u delen produceren die traditionele productie rivaliseren.

Sterkste 3D-Printmaterialen Gebaseerd op Printtechnologie

FDM

• PAEK (PEKK en PEEK)

• PLA

• Polycarbonaat

Ontdek de Formlabs Materiaalbibliotheek om het optimale materiaal voor uzelf te vinden, of vraag een gratis monsterdeel aan om Formlabs-materialen zelf te evalueren.

Vergelijk materialen om het beste materiaal voor uw toepassing te bepalen of neem contact op met een 3D-print expert.