Bij de productie van filamentspoelen voor 3D-printers worden verschillende soorten materialen gebruikt. Elk materiaal heeft verschillende eigenschappen en kenmerken, vergezeld van specifieke gebruikseisen. Voordat u een filament aanschaft, is het absoluut noodzakelijk om het smeltpunt ervan te begrijpen, evenals het temperatuurbereik dat kan worden bereikt door het mondstuk van de 3D-printer.
Qua functionaliteit werken 3D-printers met een zekere mate van eenvoud. Na het uploaden van een 3D-ontwerp begint het printproces. Het filament wordt in de extruder getrokken, ondergaat verwarming voordat het uit het mondstuk komt. Geleid door het meegeleverde ontwerpbestand, orkestreert de printer zijn bewegingen om het gewenste object te maken.
Een veel voorkomende vergissing is het verwaarlozen van de compatibiliteit van nozzle- en filamenttemperaturen. Nozzles hebben een bovengrens voor de temperatuur, terwijl filamenten specifieke smelttemperatuurbereiken hebben. Een mismatch tussen deze temperaturen kan tot complicaties leiden, vooral wanneer het smeltpunt van het materiaal hoger is dan dat van de extruderspuitmond.
Temperaturen van de verschillende filamenten
Voordat u een filament voor uw 3D-printer aanschaft, is het van cruciaal belang om uzelf vertrouwd te maken met zowel de smelttemperatuur van het materiaal als de mogelijkheden van uw extrudermondstuk. Het over het hoofd zien van dit kritieke aspect kan rampzalige gevolgen hebben. Het overschrijden van de temperatuurlimieten van uw printer kan leiden tot problemen zoals filamentstoringen, waardoor mogelijk de volledige extruder moet worden vervangen of defecte afdrukken kunnen worden verkregen.
Om u te helpen bij het navigeren door deze uitdaging, hebben we de smelttemperaturen van verschillende filamenten samengesteld. Het is van het allergrootste belang dat u altijd de specificaties van een filament onder de loep neemt voordat u een aankoop doet, zodat de smelttemperatuur van het materiaal duidelijk wordt aangegeven. In gevallen waarin deze informatie ontbreekt, is het raadzaam om een alternatieve verkoper te zoeken, aangezien deze parameter van wezenlijk belang is.
Sta ons toe u inzicht te geven in de smelttemperaturen van de meest voorkomende filamentmaterialen en hun respectievelijke temperatuurbereiken.
PLA (polymelkzuur)
Momenteel is PLA populair vanwege het gebruiksvriendelijke karakter, de milieuvriendelijkheid en de biologische afbreekbaarheid. Afgeleid van maïszetmeel, heeft het een smelttemperatuur die varieert van 180 ºC tot 230 ºC. Dit temperatuurbereik maakt het universeel compatibel met alle beschikbare extruders op de markt.
ABS (acrylonitril-butadieen-styreen)
ABS is al even bekend en wordt veel gebruikt in industrieën zoals mobiele telefoons en auto's. Het is opmerkelijk flexibel en slagvast en doorstaat temperaturen van -20ºC tot 80ºC mits correct gebruik.
Dit materiaal heeft echter bepaalde nadelen. Eerst en vooral is het giftig, waardoor het gebruik in goed geventileerde omgevingen of gesloten 3D-printers noodzakelijk is. Het vereist smelttemperaturen tussen 210 ºC en 250 ºC. Het is vermeldenswaard dat ABS de neiging heeft om te vervormen als het afkoelt, wat mogelijk de kwaliteit van het bedrukte stuk aantast.
PETG (polyethyleentereftalaat)
PETG is gemaakt van hetzelfde materiaal als plastic flessen van supermarkten en is een inerte keuze die ideaal is voor toepassingen die in contact komen met voedsel. Het biedt lovenswaardige weerstand en semi-stijfheid en geeft geen geurtjes af tijdens het printen. De recyclebaarheid heeft velen ertoe gebracht flessen opnieuw te gebruiken voor kosteneffectief filament. De voorkeursbron zijn vaak de blauwe flessen van een bekend watermerk. De smelttemperaturen van dit materiaal liggen tussen de 220 ºC en 250 ºC.
Nylon
Nylon biedt een intrigerende filamentoptie, vooral gevierd vanwege zijn opmerkelijke combinatie van hardheid, flexibiliteit en duurzaamheid. Het wordt veelvuldig gebruikt in industrieën, maar brengt de uitdaging met zich mee dat er open ruimtes nodig zijn voor veilig gebruik. De bedrijfstemperaturen variëren van 240 ºC tot 260 ºC.
PC (polycarbonaat)
PC is prominent aanwezig in technische toepassingen en biedt weerstand tegen hoge temperaturen, zij het met het nadeel dat het vocht uit de atmosfeer absorbeert. Deze bijzonderheid vereist hermetische opslag om zijn prestaties en sterkte te behouden. De grootste uitdaging van pc bij 3D-printen ligt in de vereiste smelttemperatuur van 270 ºC tot 310 ºC.
TPU (thermoplastisch polyurethaan)
Een zeer flexibel en robuust materiaal, TPU vindt toepassingen in de automobielsector. Afgeleid van rubber (TPE), biedt het versterkte stijfheid en duurzaamheid, vaak gebruikt bij het maken van smartphone-hoesjes.
Een voordelig aspect is de smelttemperatuurvereiste, die binnen het bereik van 210 ºC tot 230 ºC valt, wat vrij nauw aansluit bij PLA.
ASA (acrylonitril styreen acrylaat)
ASA lijkt qua eigenschappen en eigenschappen op ABS, maar is beter bestand tegen UV-straling. Dit maakt het een uitstekende keuze voor buitencomponenten, hoewel het de neiging heeft om een aanzienlijke hoeveelheid vocht te absorberen. ASA is met name ook giftig, veeleisend gebruik in goed geventileerde ruimtes of gesloten 3D-printers.
Er zijn twee varianten die elk de smelttemperatuur beïnvloeden:
Ongegloeid: variërend van 77ºC tot 102ºC
Gegloeid: variërend van 88ºC tot 104 ºC
Samenvatting van de smelttemperaturen van filamenten
| Materiaal | Temperatuur zone(s) |
|---|---|
| PLA (polymelkzuur) | Tussen 180 ºC en 230 ºC |
| ABS (acrylonitril-butadieen-styreen) | Tussen 210 ºC en 250 ºC |
| PETG (polyethyleentereftalaat) | Tussen 220 ºC en 250 ºC |
| Nylon (nylon) | Tussen 240 ºC en 260 ºC |
| PC (polycarbonaat) | Tussen 270 ºC en 310 ºC |
| TPU (thermoplastisch polyurethaan) | Tussen 210 ºC en 230 ºC |
| ASA (acrylonitril styreen acrylaat) | Ongegloeid: 77ºC tot 102ºC Gegloeid: 88ºC tot 104ºC |
Conclusie
Voordat u een filament aanschaft, is het van cruciaal belang dat u vertrouwd raakt met de specifieke smelttemperatuur, aangezien niet alle filamenten dezelfde kenmerken hebben. Even belangrijk is het begrijpen van de maximale temperatuur die de extruderspuitmond kan bereiken. Als de temperatuur van het mondstuk hoger is dan die van het filamentmateriaal, kunnen aanpassingen eenvoudig worden gemaakt. Een scenario waarbij de nozzle-temperatuur lager is dan die van het filament kan echter tot ernstige gevolgen leiden.