Top hoogsterkte 3D-printfilamenten voor duurzame, impactbestendige onderdelen

Als u een duurzaam, hoogpresterend onderdeel nodig heeft dat zware impacten en herhaald gebruik kan weerstaan, wilt u printen met de beste van de beste materialen. Maar welk filament moet u gebruiken? Er zijn talloze materiaalopties beschikbaar, maar elk biedt verschillende kenmerken en is het beste geschikt voor verschillende situaties. In dit artikel zullen we de hoogsterkte 3D-printfilamenten uiteen zetten die bovenaan uw lijst moeten staan.

We kijken naar 3D-printer materiaalsterkte door de lens van de treksterkte, of de maximale belasting die een materiaal kan ondersteunen zonder te breken terwijl het wordt uitgerekt. We kunnen ook verwijzen naar rek bij breuk, wat aangeeft hoeveel het filament kan rekken voordat het breekt en inzicht geeft in impactweerstand.

Top 3 hoogsterkte 3D-printfilamenten

1. Polycarbonaat

Polycarbonaat (PC) is een slijt- en terslijtbestendig 3D-printmateriaal dat zijn toughness kan behouden in temperaturen zo hoog als 140°C en zo laag als -20°C. Veel productteams gebruiken polycarbonaat als engineering plastic vanwege de goede elektrische eigenschappen, hoge impactsterkte, dimensionale stabiliteit, licht gewicht, non-geleiding, weerstand tegen uitgezakte zuren, en flexibiliteit.

Wat betreft 3D-printmateriaal treksterkte, is polycarbonaat moeilijk te kloppen. Het heeft een treksterkte van 9.800 pond per vierkante inch (PSI), en een geprint polycarbonaat haak kan tot 685 pond gewicht ondersteunen. Polycarbonaat heeft ook een hoge impactsterkte en wordt gebruikt in alles van kogelvrij glas tot beschermende hoesjes voor elektrische apparaten tot veiligheidshelmen. Als u een duurzaam, flexibel, non-geleidend onderdeel met een robuuste mechanische structuur nodig hebt dat in staat is om hoge impacten of temperaturen te weerstaan, overweeg dan polycarbonaat te gebruiken.

2. Nylon

Met een treksterkte van 7.000 PSI, is nylon een ander sterk 3D-printmateriaal. Een nylon haak kan alleen 485 pond houden, maar nylon is makkelijker te printen met dan polycarbonaat. Om de beste resultaten te bereiken, zorg ervoor dat uw filament droog is en print bij een temperatuur tussen 220°C en 270°C.

Nylon is geneigd tot milde vervorming, maar de weerstand tegen impact, vermoeiding, hitte, en chemicaliën maken het geschikt voor de meeste 3D-printtoepassingen. Het heeft ook een lage wrijvingscoëfficiënt, wat het ideaal maakt voor functionele bewegende onderdelen, zoals levende scharnieren, klikpassingen, en tandwielen. Plus, het is toegankelijk en kosteneffectief — als u werkt met een kleiner budget of prototypes bouwt, kunt u een sterk eindproduct voor minder vervaardigen met nylon filament.

3. Acrylonitriel butadieen styreen (ABS)

Acrylonitriel butadieen styreen (ABS) is een terpolymer gemaakt van acrylonitriel, butadieen, en styreen polymeren. Het wordt geproduceerd via emulsie of continue massatechniek en is bestendig tegen water, hitte, en vermoeiding. Het heeft een treksterkte van 4.100 PSI en is populair in de engineering, technische, en thuis-markt. Het wordt vaak gebruikt in auto-onderdelen, huishoudelijke artikelen, en producten die hoge niveaus van mechanische stress moeten weerstaan.

Niet alleen is deze impactbestendige engineering thermoplasticum kosteneffectief en toegankelijk, maar het is ook duurzaam, dus het is niet verrassend dat veel fabrikanten hoog-functionerende onderdelen 3D-printen met ABS. Met zijn gladde afwerking is ABS ook een ideaal materiaal voor eindgebruikscomponenten. Plus, schuren, afwerken, of verven van ABS is makkelijk.

Composietmaterialen

Naast printen met de bovenstaande filamenten, kunt u composietmaterialen gebruiken — die een mengsel van twee of meer materialen bevatten — om de sterkte van uw eindonderdeel te verhogen. Composieten bevatten vaak vezels zusammengehouden door een bindende matrix die ze ongelooflijk sterk en duurzaam maakt terwijl ze relatief licht blijven. Als resultaat keren veel productteams zich toe naar koolstofvezel-geïmpregneerde of glas-geïmpregneerde materialen bij het lichter maken van onderdelen.

In het algemeen zijn composietmaterialen sterker dan hun basismaterialen of bieden andere voordelen, zoals verhoogde weerstand, flexibiliteit, of duurzaamheid. Bijvoorbeeld, een onderdeel geprint met nylon filament gemengd met koolstofvezel of glasvezel zal meer weerstand bieden dan een geprint met non-composiet nylon filament. De afweging is dat composieten doorgaans duurder zijn en hoge printtemperaturen vereisen.

Er zijn talloze materiaalcombinaties beschikbaar wanneer het gaat om composieten, dus u kunt het perfecte composietmateriaal voor uw projectspecifieke vereisten vinden. Controleer de fysieke, chemische, en mechanische compatibiliteit van de prospectieve materialen in uw composiet om ervoor te zorgen dat er geen conflicten zijn.

De juiste 3D-printfilament selecteren met Fast Radius

Polycarbonaat, nylon, en ABS zijn geweldige materiaalopties voor het creëren van sterke 3D-geprinte onderdelen. Echter, het kiezen van het juiste materiaal is slechts één aspect van het creëren van een sterk eindproduct. De sterkte van 3D-geprinte materialen wordt ook beïnvloed door uw ontwerp, nabewerkingsstappen, of printerinstellingen.

Wanneer u partner wordt met een ervaren fabrikant als Fast Radius, zal ons team van experts u leiden door het materiaalkeuzeproces, u helpen het beste materiaal voor de beste prijs te vinden gebaseerd op uw projectbehoeften. Ook zullen we u helpen uw onderdelenontwerp te optimaliseren voor sterkte en fabricagebaarheid. Neem vandaag nog contact met ons op om aan uw volgende project te beginnen.