Bij Tinkercad horen we graag hoe docenten over de hele wereld de ontwerpen van hun leerlingen tot leven brengen met 3D-printen. Wij geloven dat 3D-printen (en digitale fabricage in het algemeen) een geweldige kans biedt voor gewone mensen om hun wereld te ontwerpen en vorm te geven. Dat gezegd hebbende, hebben we ook genoeg uren op onze eigen apparatuur doorgebracht om te weten dat 3D-printen een relatief traag en grillig proces is dat soms tot teleurstellende resultaten kan leiden. 

Om u en uw klas de beste kans op succesvol 3D-printen te geven, hebben we deze gids samengesteld om u te helpen het beste materiaal (filament) voor uw situatie te begrijpen en te kiezen. Hoewel het klopt dat u de instellingen en mogelijkheden van uw specifieke 3D-printer moet begrijpen, is het filament dat u gebruikt een even belangrijk (en vaak over het hoofd gezien) ingrediënt voor een succesvolle print. 

De volgende gids gaat bewust alleen in op de soorten filamenten die volgens ons de moeite waard zijn om te gebruiken en te begrijpen voor printen in de klas. Voor meer informatie over de bredere wereld van filamenten die geschikt zijn voor professionals en hobbyisten, kun je onze aanbevolen literatuur aan het einde van dit bericht raadplegen.

Veel plezier met de handleiding, en deel uw geslaagde afdrukken zeker met ons op Twitter, Facebook, of Instagram. 

Foto door Page Russell op Instructables.

PLA

Gebruiksgemak: Gemakkelijk

Printtemperatuur: 180 °C – 230 °C

Temperatuur printbed: Geen verwarming nodig, 20 °C – 60 °C (optioneel)

Voordelen: Relatief geurloos, minimale kromtrekking of krimp, ongelooflijk veel filamentvariaties (zie Leuke opties hieronder), goedkoop, verwarmd printbed niet nodig, biologisch afbreekbaar (beperkt), recyclebaar (beperkt). 

Nadelen: Broze afdrukken met een relatief lage mechanische sterkte in vergelijking met andere materialen, smelten gemakkelijk bij hoge temperaturen (hoewel dit soms nuttig kan zijn voor bewuste gloeieffecten).

Afbeelding van transparant PETG met dank aan MatterHackers.

PETG

Gebruiksgemak: Gemiddeld

Printtemperatuur: 220 °C – 250 °C

Temperatuur printbed: 50 °C – 75 °C

Voordelen: Ongelooflijke hechting aan het printbed (soms zelfs te goed), verbeterde flexibiliteit ten opzichte van PLA, hoge sterkte, minimale kromtrekking of krimp, de resulterende prints zijn relatief hittebestendig in vergelijking met PLA, uitstekende hechting tussen de lagen.

Nadelen: Enige geur, filament absorbeert vocht als het in de open lucht wordt bewaard (wat leidt tot slechte printprestaties), vereist een verwarmd printbed, printbedscheider aanbevolen (schildersplakband of lijmstift) om permanente hechting te voorkomen. Flexibele bouwplaten zijn de nieuwe rage en iedereen zou ze moeten hebben, ongeacht waarmee je print!

Een voorbeeld van kromtrekkingsproblemen die vaak voorkomen bij het printen van ABS. Foto met dank aan Ultimaker.

ABS

Gebruiksgemak: Expert

Printtemperatuur: 210 °C – 250 °C

Temperatuur printbed: 80 °C – 110 °C

Voordelen: Hoge sterkte, betere UV-bestendigheid voor buitentoepassingen, veel gebruikt in huishoudelijke artikelen (zoals LEGO-stenen), resulterende prints zijn relatief hittebestendig in vergelijking met PLA, fenomenale laaghechting. 

Nadelen: Opvallende geur, moet tijdens het printen worden geventileerd, aanzienlijke kromtrekking/krimp, verwarmd bed vereist, bezorgdheid over VOS-emissies (vooral voor studenten met ademhalingsproblemen), volledige behuizing nodig voor warmteregulering en goede ventilatie.

Leuke opties 

Binnen deze verschillende samenstellingen (maar vooral in PLA) zijn er een aantal nieuwe variaties te vinden die studenten wellicht interessant vinden. Er zijn filamenten die oplichten in het donker of van kleur veranderen bij hoge of lage temperaturen. 

Afbeelding met dank aan MatterHackers.

Er zijn doorzichtige filamenten en kleurrijke, doorschijnende filamenten. Er zijn veel filamenten met metallic tinten of glinsterende sprankels.

Er is ook een relatief nieuwe trend van regenboog- of meerkleurige filamenten waarbij de kleur gedurende de hele rol verandert. Bij het printen van elke laag verandert de kleur langzaam, wat resulteert in een veelkleurig, regenboogachtig effect. 

Afbeeldingen door DasMia op Instructables.

Gerecycled filament

Er zijn steeds meer gedeeltelijk of volledig gerecyclede filamenten op de markt. Momenteel zijn er minder opties voor gerecyclede filamenten op basis van PLA, omdat er meer bronnen voor gerecycled ABS, PET en polystyreen beschikbaar zijn dan voor PLA. 

Afbeelding met dank aan Closed Loop Plastics.

Hoewel uw ervaring kan verschillen, zijn gerecyclede filamenten van nature een minder voorspelbaar product met een beperkt kleurenassortiment. Voor gebruik in de klas, waar de consistentie van uw printer een gewaardeerde eigenschap is, kunnen gerecyclede filamenten ongewenste onvoorspelbaarheid toevoegen.

Handige tips

Foto door Page Russell op Instructables.

Net als de inkt in uw computerprinter is het filament dat u voor uw 3D-printer koopt een doorlopende kostenpost. Bescherm uw investering met deze tips van Paige Russel over het opslaan van filament om de levensduur ervan te verlengen. 

Raadpleeg bij het instellen van de printtemperatuur altijd de aanbevolen instellingen van de fabrikant van het filament. Deze staan vaak vermeld op de verpakking van het filament of zijn te vinden op de website van de fabrikant. Verschillende merken hebben vaak iets andere samenstellingen, met iets hogere of lagere smelttemperaturen.

Maar hoe zit het met…?

Het is waar dat er een groot aantal filamentformules zijn die we niet in deze lijst hebben opgenomen. Nylon, TPE, ASA, polypropyleen, HIPS, Flex, polycarbonaat en andere zijn allemaal opties die we elke hobbyist zouden aanraden om te verkennen. Voor een klaslokaalomgeving zijn deze alternatieven echter in de meeste gevallen moeilijk aan te bevelen vanwege de kosten, opslagvereisten, onregelmatige gebruik, afdrukvereisten of geur. 

Foto door Page Russell op Instructables.

Dat gezegd hebbende, als u een docent bent die zweert bij een bepaald type of merk filament dat uitstekend presteert in uw klas, laat het ons dan weten via sociale media, zodat we hiermee rekening kunnen houden bij toekomstige herzieningen van deze gids. 

Het is ook vermeldenswaard dat on-demand diensten zoals Polar Cloud, Behandelvoorraad, iMaterialize, Shapeways, 3D-hubsen Ponoko (voor lasersnijden) maken het mogelijk om te experimenteren met een breed scala aan materialen en processen, of zelfs exotische materialen zoals metaal of koolstofvezel te gebruiken. Sommige van deze opties zijn rechtstreeks toegankelijk vanuit het exportmenu van Tinkercad.

Met deze diensten upload je gewoon je 3D-model, selecteer je het materiaal dat je wilt gebruiken en betaal je een vergoeding om het te laten afdrukken en rechtstreeks naar je klas te laten verzenden. Het kan behoorlijk duur zijn, maar het kan de moeite waard zijn voor een speciaal geval of een eindejaarsproject van de klas.

We raden u ook aan om contact op te nemen met uw lokale makerspace of openbare bibliotheek om te zien of er mogelijkheden zijn om samen met vrijwilligers klasontwerpen af te drukken met behulp van hun faciliteiten en apparatuur. Het kan een groot voordeel zijn om lokale deskundige medewerkers te hebben die het proces begeleiden, hun expertise aanbieden en u veel tijd besparen door op meerdere machines af te drukken. 

Foto door Printeraction op Instructables.

Meer lezen

Tijdens ons eigen onderzoek voor het opstellen van deze gids hebben we een aantal uitstekende bronnen gevonden die het onderwerp filamentopties uitgebreid en zeer gedetailleerd behandelen. Voor hobbyisten en professionele gebruikers zijn online gidsen van All3DP, Prusa Onderzoeken MatterHackers bieden een onuitputtelijke hoeveelheid nuttige informatie over dit onderwerp en zijn allemaal gebruikt om onze eigen gids hier samen te stellen. 

Voor meer informatie over VOC's in filamenten en de gevolgen voor de gezondheid, zie De olifant in de klas door Mike Titsch op 3D Printer World en de referenties die hij aanhaalt.