Er zijn voor 3D-printers verwarrend veel verschillende soorten filamenten van diverse materialen verkrijgbaar. Wij benoemen de sterke en zwakke punten van de belangrijkste materialen en laten zien dat u sinds kort zelfs kunt printen met meerdere kleuren en met verschillende materialen!
De lijst met stoffen die worden aangeboden als filament voor 3D-printen is lang en bestaat vooral uit onduidelijke afkortingen. De meeste van deze materialen zijn alleen geschikt voor zeer speciale toepassingen en kunnen ook niet worden verwerkt met in de handel verkrijgbare printers. Voor algemeen gebruik zijn met name de volgende twee materialen relevant: PLA en ABS. Voor het populaire PLA-filament zijn er zelfs nieuwe ontwikkelingen waarmee het 3D-printen nog aantrekkelijker wordt dan het nu al is.
Welk materiaal is het beste?
Het materiaal dat het meest wordt gebruikt voor 3D-printers voor thuisgebruik is polyactide, ofwel PLA. Deze kunststof bestaat uit melkzuurmoleculen en wordt ook voor sportkleding en rietjes gebruikt omdat deze niet schadelijk is voor de gezondheid. Polyactiden worden gewonnen uit hernieuwbare bronnen zoals suikerriet of zetmeel. De polyactiden worden onder invloed van warmte snel zacht en dat is een voordeel tijdens het 3D-printproces. Het betekent echter ook dat bijvoorbeeld drinkbekers die van PLA zijn gemaakt alleen geschikt zijn voor koude dranken.
Acrylonitril-butadieen-styreen-copolymeer, afgekort als ABS, is aanzienlijk hittebestendiger. Ook dit materiaal wordt vaak als filament gebruikt voor 3D-printen, omdat er duidelijk stabielere afdrukken mee gemaakt kunnen worden. ABS verbrandt echter ook sneller dan PLA. ABS ruikt tijdens het printen naar verbrand plastic, PLA heeft daar naar verhouding minder last van.
Bij de keuze voor een filament komt het uiteindelijk vooral aan op de gebruikte 3D-printer, omdat sommige modellen alleen PLA of ABS kunnen verwerken. Als de printer beide filamenten kan verwerken, gaat de voorkeur in principe uit naar PLA: het is misschien minder stabiel, maar het is eenvoudiger te verwerken, zorgt voor minder stankoverlast tijdens het printen en is vriendelijker voor het milieu. PLA kan volledig worden gecomposteerd, ABS kan daarentegen alleen worden gesmolten en vervolgens opnieuw worden verwerkt. Producten die bestand moeten zijn tegen temperaturen van meer dan 50 graden Celsius, moeten daarentegen worden gemaakt van ABS, dat nog kan worden gebruikt bij temperaturen van 85 tot 100 graden.
Gekleurd 3D-printen met CPLA
Tot nu toe was 3D-printen in kleur wel mogelijk, maar alleen met één kleurfilament tegelijk. Dat betekende dat het geprinte object meestal één kleur had; meerkleurige afdrukken waren alleen mogelijk tegen zeer hoge kosten. Het filament ‘Color PLA’, afgekort CPLA, en de nieuwe 3D-printer ‘da Vinci Color’ van XYZprinting brengen daar verandering in. Het bijzondere aan CPLA is dat het kleurdruppels kan absorberen en op die manier meerkleurig kan worden bedrukt. Tijdens het 3D-printen zorgen de printkoppen met kleurenstraal van da Vinci Color ervoor dat het te maken object laag voor laag wordt ingekleurd. Bovendien is het CPLA-filament robuuster dan normaal PLA.
Hout, kurk, metaal of steen: nieuwe materialen bij het 3D-printen
Tot nu toe was het 3D-printen van objecten van een ander materiaal dan kunststof alleen aan de industrie voorbehouden, omdat bijvoorbeeld bouwonderdelen van metaal met behulp van laserstralen worden gemaakt. Dankzij een nieuw soort filament doen nieuwe materialen nu echter hun intrede in het 3D-printen voor thuisgebruik: speciale filamenten van FormFutura laten eigenschappen zien die tot nu toe niet mogelijk waren bij 3D-printen. FlexiFil-filament keert na het buigen bijvoorbeeld weer terug naar zijn oorspronkelijke vorm, HDglass-filament maakt het printen van transparante, maar zeer stevige objecten mogelijk. FlexiFil is gebaseerd op TPE-filament, HDglass daarentegen op PETG. Voordat deze filamenten worden aangeschaft, moet derhalve worden gecontroleerd of de 3D-printer voor thuisgebruik deze materialen kan verwerken.
Een reeks PLA-filamenten zorgt voor heel nieuwe materialen voor 3D-printen: StoneFil is gravimetrisch gevuld met 50 procent poedervormig steen, MetalFil met 80 procent koper of brons. EasyWood bevat hout, EasyCork bestaat voor 30 procent uit kurkvezels. Deze filamenten zien eruit, voelen en ruiken als het eraan toegevoegde materiaal en zorgen zo voor heel nieuwe creatieve mogelijkheden in het 3D-printen. Dankzij de basis van PLA kunnen deze filamenten door de meeste gangbare 3D-printers worden gebruikt.
Dik of dun? Welke filamentdikte is het beste?
Zowel PLA- als ABS-filamenten zijn meestal verkrijgbaar in twee diameters: 1,75 millimeter en drie millimeter, waarbij die laatste daadwerkelijk 2,85 millimeter dik is. Dat heeft historische redenen, want oorspronkelijk bedroeg de diameter van het dikkere filament echt drie millimeter. Toen het met het oog op een eenvoudigere verwerking dunner werd, werd de aanduiding aangehouden omdat dat wel zo eenvoudig was.
Ook voor de selectie van de diameter geldt: veel 3D-printers nemen de beslissing voor hun gebruiker en kunnen slechts met één dikte overweg. Voor printers die met beide diktes kunnen werken, raden wij het filament aan met de diameter van 1,75 millimeter. Deze waren enkele jaren geleden nog moeilijk verkrijgbaar, maar worden steeds meer de standaard. Ook als naar de prijs wordt gekeken, verschillen ze op basis van het gewicht zo goed als niet meer van de dikkere variant. Door de betere flexibiliteit kunnen de dunnere filamenten eenvoudiger worden verwerkt in de 3D-printer.
