Onze selectiecriteria
3D printen heeft niet alleen een revolutie teweeggebracht in de industrie, maar nu ook in de wereld van de doe-het-zelf hobbyisten! Behalve de juiste printer is er nog één ding dat je niet kunt missen: Het filament! Het is de basis van het tegenwoordig meest gebruikte additieve fabricageproces: FDM afdrukken.
FDM staat voor Fused Deposition Modelling en werkt door een plastic filament laagje voor laagje te extruderen. Waarom is FDM printen het populairst? Het is eenvoudig: het is relatief goedkoop - goed voor ons! Wil je je wagen aan de wereld van 3D printen en vraag je je af welke printer je moet kopen en welke materialen je op de markt kunt vinden? In onze filament test 2021 kun je uitvinden welke de beste filamenten zijn en hoe ze zich gedragen!
Inhoud
De belangrijkste feiten in het kort
- Filamenten zijn de basis van FDM 3D printen. Om er zeker van te zijn dat je model de gewenste kwaliteit heeft, moet je van tevoren nadenken over de functie van het voorwerp.
- Er zijn nu talloze filamenten in de aanbieding. Behalve de gangbare filamenten zoals PLA, ABS, PETG en TPU, stellen we je ook spannende alternatieven voor!
- Ook al wordt PLA als biologisch afbreekbaar beschouwd, toch moet je opmerken dat dit alleen geldt onder industriële omstandigheden. Gewone recycling centra zijn niet ontworpen om filamenten te recyclen.
Filamenten: Onze selectie
Filamenten: koop- en beoordelingscriteria
Voor je een filament kiest, moet je weten of je 3D printer het kan verwerken. Verschillende filamenten verschillen in hun mechanische eigenschappen en dus ook in hun hanteerbaarheid.
Hier laten we je zien met welke criteria je rekening moet houden. Met de juiste keuze van filament zullen ook je 3D voorwerpen aan je eisen voldoen!
Diameter
In principe wordt filament aangeboden in twee verschillende maten: 1.75 en 3.0 mm. Het filament dat tegenwoordig als 3.0 mm verkocht wordt heeft een effectieve maat van 2.85 mm. Echt 3.0 mm filament is nauwelijks nog te vinden. De meeste 3D printers gebruiken filament van 1.75 mm omdat het gemakkelijker te gebruiken is. Het is soepeler, gemakkelijker te doseren en vereist lagere druktemperaturen. Daar staat tegenover dat met 3.0 mm filament hogere printsnelheden bereikt worden, omdat meer materiaal in dezelfde tijd gedrukt kan worden. De dikte van het filament is irrelevant voor de fijnheid van het resultaat. Het materiaal wordt gesmolten in de hotend en door het mondstuk geperst. Deze heeft meestal een diameter van 0,4 tot 1,2 mm.
Afdruktemperatuur
De afdruktemperatuur hangt af van je materiaal, printer en voorwerp. De meeste fabrikanten geven informatie over de druktemperaturen. Je zult echter merken dat die sterk uiteenlopen en dat de aanbevelingen van de klanten verschillen. De optimale druktemperatuur is van cruciaal belang voor de kwaliteit van je afdruk! Zelfs 5 °C kan een merkbaar verschil maken.
Als de temperatuur te laag is en het plastic te koud, kan het niet goed vloeibaar worden. Daardoor hechten de lagen niet goed aan elkaar en kunnen er tijdens het drukken zelfs spleten ontstaan. Als de temperatuur te hoog is, stroomt het plastic letterlijk uit de extruder en trekt het model krom omdat het niet snel genoeg kan afkoelen. De beste manier om de optimale temperatuur voor je filament te bepalen is door een zogenaamde Temp Tower te printen. Hier print je een model met verschillende temperaturen laag voor laag. Aan het eind kun je zien bij welke temperatuur je materiaal zich optimaal gedraagt. Besteed aandacht aan de vraag of een verwarmd printbed voor je filament aanbevolen of noodzakelijk is. In de regel is voor PLA en TPU niet noodzakelijk een verwarmd printbed nodig. ABS en PETG daarentegen wel.
De precieze temperatuur van het printbed is niet zo belangrijk als die van het mondstuk.
| Type | Aanbevolen temperatuur |
|---|---|
| PLA (polyactide) | Printtemperatuur: 180 - 230 °C Printbed: 50 - 70 °C (niet nodig) |
| ABS (acrylonitril-butadieen-styreen) | Printtemperatuur: 220 - 260 °C Printbed: 80 - 110 °C |
| PETG (polyethyleentereftalaat) | Afdruktemperatuur: 220 - 250 °C Printbed: 50 - 75 °C |
| TPU (thermoplastisch polyurethaan) | Afdruktemperatuur: 210 - 235 °C Printbed: 30- 60 °C (niet nodig) |
Gifstoffen
Er zijn filamenten die goed geschikt zijn voor beginners en thuisgebruik. PLA is er een van. Het wordt beschouwd als reukloos en ongevaarlijk om te hanteren. Omdat PLA van suikerriet gemaakt wordt, geeft het soms een karamelachtige geur af als het bedrukt wordt. Laat je hierdoor niet misleiden: Zelfs filamenten van biologisch afbreekbaar materiaal kunnen onbekende additieven bevatten die je niet moet inhaleren!
Als je ABS wilt afdrukken, is een gesloten drukkamer absoluut noodzakelijk. ABS geeft bij het bedrukken giftige dampen, geuren en ultrafijne deeltjes af.
Deze kunnen het lichaam binnendringen, zich ophopen en gezondheidsproblemen veroorzaken. In geen geval mag je permanent naast de printer staan en de dampen inademen. Druk af in een goed geventileerde kamer.
Eigenschappen
De juiste keuze van filament hangt af van de eigenschappen die je het geprinte model wilt geven! Filamenten verschillen in hun hardheid, flexibiliteit, temperatuurbestendigheid en andere eigenschappen.
- PLA: Ben je een beginner met 3D printen en zoek je een goedkoop, gemakkelijk te verwerken materiaal? PLA is het meest populaire filament voor beginners en wordt ook gebruikt voor 3D pennen. Je kunt er modellen, prototypes en containers mee maken. Helaas is PLA niet erg flexibel en schokbestendig. Een model kan gemakkelijk breken als het wordt belast of valt.
- ABS: Het tweede meest populaire filament is ABS. Het is iets moeilijker te verwerken dan PLA. Het vereist hogere druktemperaturen en een verwarmd printbed. Een gesloten drukkamer is nodig omdat bij het drukken van ABS giftige stoffen vrijkomen. ABS is vormstabiel tot ca. 90°C. Het is stabieler tegen mechanische spanning en veel schokbestendiger dan PLA. Daardoor is het geschikt voor hoezen van mobiele telefoons, veerkrachtig speelgoed en onderdelen zoals tandwielen. Je kunt het schuren, boren en verven.
- PETG: beide niet ideaal? Maak je geen zorgen, daar is PETG voor! Intussen wordt ABS steeds meer vervangen door PETG. Je kent PET als een recycleerbare plastic fles uit de supermarkt. PETG is de met glycol gemodificeerde versie van het plastic, dat helderder, minder bros en meer geschikt voor 3D-printen is. PETG is slagvaster, flexibeler en hittebestendiger dan PLA en gemakkelijker te bewerken dan ABS. Hij is doorzichtig en weerbestendig, zodat hij geschikt is voor buitengebruik, mechanische onderdelen en gereedschap.
- TPU: Wil je een model dat een hoge flexibiliteit en weerstand heeft? TPU is een thermoplastisch elastomeer. Zoals de naam al zegt, heeft het rubberachtige eigenschappen en is het verkrijgbaar in verschillende Shore hardheden. Het is geschikt voor soepele delen die hun eigenschappen ook bij koude en weersomstandigheden behouden. TPU is matig moeilijk te printen, het vereist vooral een schone filamentgeleider. TPU is geschikt voor mechanische onderdelen die aan verhoogde spanning blootgesteld worden, speelgoed, omhulsels en polsbandjes. Zelfs schoenzolen zijn ervan gemaakt! In de modelbouwsector worden er afdichtingen en schokbrekers van gemaakt.
Kwaliteit
Verschillen in kwaliteit tussen fabrikanten worden merkbaar door variaties in de diameter van het filament. Als een filament onzuiverheden en sterke variaties in de verwerking vertoont, kan dat tot verstoppingen in de printer leiden.
Hoogwaardige filamenten worden zorgvuldig op de spoel gewikkeld, zodat het filament tijdens het printen gelijkmatig kan afrollen.
Het is begrijpelijk dat je goedkoop materiaal wilt uitproberen. Ook met dit materiaal kunnen goede resultaten bereikt worden. Als je regelmatig met 3D printing materialen werkt, leer je filamenten van hoge kwaliteit waarderen! Steeds meer mensen in de gemeenschap kiezen voor filamenten uit Duitsland en Europa. De reden hiervoor zijn verschillende productie- en arbeidsnormen.
Toegevoegde stoffen in de filamenten blijven bij veel Aziatische fabrikanten onbekend. In Europa daarentegen gelden strengere regels voor arbeidsomstandigheden en duurzaamheid.
Filament: Veel gestelde vragen en antwoorden
Om er zeker van te zijn dat je filamentkennis compleet is, hebben we veel gestelde vragen over filament beantwoord.
Wat is filament?
De toepassingsgebieden van filament gaan van de hobbysector tot de industrie en de geneeskunde. Filamenten kunnen heel verschillend zijn en variëren van klassieke kunststoffen tot in water oplosbare stoffen die in de voedingsindustrie gebruikt worden.
Welke soorten filamenten zijn
| Type | Voordelen | Nadelen |
|---|---|---|
| PLA (polyactide) | Hoge sterkte, geringe vervorming bij afkoeling, gemakkelijk te verwerken, goedkoop | Bros, geringe slagvastheid, geringe flexibiliteit, gemiddelde duurzaamheid, kan smelten vanaf 60° C |
| ABS (acrylonitril-butadieen-styreen) | Hoge slagvastheid, goede hittebestendigheid, goedkoop | Moeilijk te verwerken, vervormt bij afkoeling, geeft tijdens het drukken giftige gassen en nanodeeltjes af |
| PETG (polyethyleentereftalaat) | Zeer sterk, slagvast, veerkrachtig, minimale vervorming bij afkoeling, UV-bestendig, temperatuurbestendig tot 80° C | Hygroscopisch, niet zo krasbestendig als ABS, plakkerig na extrusie (draadvorming) |
| TPU (thermoplastisch polyurethaan) | Zeer hoge flexibiliteit, Warpage minimaal | niet geschikt voor alle 3D printers, niet voedselveilig, medium moeilijk te printen (gecontroleerd en traag) |
Intussen zijn er veel verschillende filamenten in verschillende samenstellingen en optieken. Hieronder vind je de meest populaire alternatieven voor de klassieke kunststoffen.
Wat kost filament?
- PLA: vanaf 18 €/kg
- ABS: vanaf 20 €/kg
- PETG: vanaf 20 €/kg
- TPU: vanaf 27 €/kg
Er zijn nu heel speciale filamenten, zoals elektrisch geleidende. De prijzen zijn tot aan de top open: 250 gram materiaal kan gemakkelijk 240 € kosten! Het kan heel nuttig zijn om van tevoren uit te zoeken hoeveel materiaal je nodig hebt. Op het internet vind je filament calculators om je te helpen de kosten van je print te berekenen!
Welke alternatieve filamenten zijn er?
- Green-TEC: Dit biofilament van Extrudr bestaat uit 100% hernieuwbare en natuurlijke grondstoffen. Het is temperatuurbestendig tot 110 °C en zijn stabiliteit is vergelijkbaar met die van ABS en PETG. In tegenstelling tot PLA, dat alleen onder industriële omstandigheden volledig gerecycleerd kan worden, past het BIOCOMPUND filament van Extrudr voor 100% in de natuurlijke kringloop.
- Aglix DURA: De fabrikant AGLIX 3D heeft het DURA filament gemaakt op basis van algen, dat 100% composteerbaar is. AGLIX belooft een filament dat met elke conventionele 3D printer verwerkt kan worden. DURA is sterker dan ABS, heeft geen verwarmd printbed nodig en heeft een druktemperatuur van 175 tot 195 °C.
- WillowFlex: WillowFlex is een flexibele en composteerbare biokunststof, geproduceerd door 3dk in Berlijn. Het is vormstabiel tot 110 °C en geschikt voor alle gangbare 3D printers. De druktemperatuur is 180 - 200 °C. Een verwarmd printbed is niet absoluut noodzakelijk (60 - 70 °C).
Zelfs PLA filamenten, die als biologisch afbreekbaar worden beschouwd, zijn alleen onder industriële omstandigheden biologisch afbreekbaar. Niet alle recyclagecentra zijn ontworpen om PLA te recycleren.
Wil je plezier beleven aan je 3D printing zonder een schuldig geweten te hebben en heb je toch al niet echt een hoog materiaalverbruik? Composteerbare filamenten zijn duurder dan de in massa geproduceerde goederen uit China. Ons milieu betaalt de prijs.
Hoe bewaar ik filament op de juiste manier?
Als je het langer wilt bewaren, kun je in de winkel speciale vacuümdozen vinden. Je kunt ook een vacuümapparaat kopen. Deze apparaten worden meestal gebruikt bij sous-vide koken. Doe je filament in het zakje en voeg droogmiddel toe. Zet de stofzuiger aan en die laat de zak leeglopen en verzegelt hem. Je kunt ook zelf een droogkist maken om in te bewaren. Doorzichtige dozen uit de bouwmarkt of Ikea worden hier vaak voor gebruikt. Het is belangrijk dat je altijd een droogmiddel gebruikt, want je doos zal niet 100 % luchtdicht zijn.
Het meest populaire hiervoor is silicagel. De gelige kralen absorberen het vocht uit hun omgeving en worden groenig.
Je kunt silicagel hergebruiken door de korrels bij 80°C in de oven
te drogen. Je kunt ook eenvoudige zipzakjes met silicagel erin gebruiken om je filament in te bewaren. Bescherm je gloeidraad vooral tegen zonlicht. Als je kiezelzuurbolletjes groen zijn geworden, moet je ze vervangen.
Kan filament gerecycleerd worden?
Er zijn Kickstarter projecten die het mogelijk willen maken om mislukte 3D modellen te recyclen. Oude modellen worden versnipperd, weer omgesmolten en tot nieuwe filamenten getrokken. Dit is echter alleen mogelijk als het afval gemaakt is van éénwaardig plastic.
Conclusie
Je kunt vaak goedkope filamenten voor beginners vinden bij fabrikanten in Azië. Je merkt echter ook schommelingen in de kwaliteit van de producten. Maar als je eenmaal enige ervaring hebt opgedaan, raden we je aan te kiezen voor producten van hogere kwaliteit van Europese fabrikanten. Met het juiste filament staat niets je modellen in de weg! Ook als je eerste afdrukken niet perfect zijn, geef niet op! Het is moeilijk om te beginnen. Als je je printer kent en ook je materiaal, dan weet je welke variabelen je moet kiezen voor optimaal drukwerk!
Beeldbron: Luchschen / 123rf
