Met welke materialen kun je 3D printen? Elk 3D printer materiaal uitgelegd

De drie grote groepen: filament, resin en poeder

Bij elk materiaal bouwt de printer een voorwerp laag voor laag op. Wat verschilt, is hoe het materiaal de printer ingaat en hoe een laag vast wordt; dat bepaalt hoe fijn, sterk en duur een print wordt.

Filament is een draad thermoplast op een rol, meestal 1,75 mm dik. Een FDM-printer smelt de draad en legt hem als een dunne worst neer, laag op laag. Dit is de grootste groep: PLA, PETG, ABS, ASA, TPU, nylon en allerlei gevulde varianten met hout, carbon of metaalpoeder erin.

Resin is een vloeibare hars die uithardt zodra er uv-licht op valt. Een lcd- of MSLA-printer belicht per laag een hele doorsnede tegelijk, met pixels van enkele tientallen micrometers. Daardoor is resin fijner dan filament, maar de hars is ook brozer en heeft nabewerking nodig: wassen, supports verwijderen en naharden onder uv-licht.

Poeder is het domein van industriële machines. Bij SLS smelt een laser nylonpoeder laag voor laag; bij SLM of DMLS doet een sterkere laser hetzelfde met metaalpoeder. Bij binder jetting lijmt een inkjetkop het poeder aan elkaar, soms met kleur. Bij SLS en binder jetting draagt het losse poeder het werkstuk; metaal printen met een laser vraagt wel supports.

Wat kun je allemaal printen met een 3D-printer?

Vrijwel elke vaste vorm die in een bestand past: beeldjes, miniaturen, maquettes, behuizingen, vervangende onderdelen, gereedschapshouders, hangers en kleine decoratieve stukken, prototypes en kleine series. De grens ligt niet bij de vorm maar bij het materiaal: een print is zo sterk, zo hittebestendig en zo fijn als het materiaal waarvan hij is gemaakt.

Dat is ook meteen het antwoord op de vraag met welke materialen je kunt 3D printen: thermoplasten (bijna alle filamenten), fotopolymeren (alle resins), nylon en metaal als poeder, en een handvol gevulde kunststoffen die hout, keramiek of metaal nabootsen. Glas, massief hout en de meeste metalen in consumentenprinters kunnen niet; wat daarop lijkt, is een kunststof met vulling.

Een goede vuistregel: moet het stuk iets tonen, dan kies je op detail en oppervlak (resin). Moet het iets dragen, klemmen of buiten staan, dan kies je op sterkte en hittebestendigheid (PETG, ABS, ASA, nylon). Moet het buigen, dan TPU of flexibele resin. Moet het echt metaal zijn, dan ga je naar een industriële dienst.

Alle materialen naast elkaar

De tabel zet veertien gangbare 3D-print materialen naast elkaar. Hittebestendigheid is de temperatuur waarbij een proefstaaf onder lichte belasting doorbuigt (HDT bij 0,45 MPa, of de waarde die de fabrikant opgeeft); boven die temperatuur vervormt een print. Prijzen zijn bandbreedtes van wat merkmateriaal in Europese webwinkels kost, inclusief btw; goedkope huismerken zitten vaak lager.

Let op de kolom hittebestendig. PLA zakt al door in een hete auto in de zomer; PETG houdt het net wat langer vol; ABS, ASA en nylon zijn pas echt geschikt voor warmte. Resin zit qua warmte dicht bij PLA, dus ook geen resinbeeldje op de vensterbank in de volle zon.

De prijs per kilo zegt weinig over de prijs van een print. Een beeldje van 60 mm weegt enkele tientallen grammen; het materiaal is dan een paar euro. Machinetijd, nabewerking en mislukte prints bepalen de rest. Hoe dat optelt lees je in wat 3D-printen kost.

Welke print is mooier?

Resin. Een resinprint in lagen van 0,05 mm heeft een gladde huid waarop je de lagen met het blote oog nauwelijks ziet, en de pixels van het lcd-scherm leggen details vast van een paar honderdste millimeter. Een gezicht, een plooi in een mantel, een letter van 2 mm: dat komt eruit zoals het in het bestand staat. Daarom print Huedcast standaard in resin; lees hoe dat werkt op de pagina over resin 3D-printen.

Een FDM-print in lagen van 0,16 mm laat de laaglijnen zien, vooral op schuine en ronde vlakken. Dat is geen fout, het hoort bij de techniek. Je kunt dunnere lagen kiezen, schuren en plamuren, maar de fijnste details van een miniatuur haalt FDM niet. Daar staat tegenover dat FDM groter, sterker en goedkoper per kubieke centimeter is.

SLS-nylon heeft een korrelig, mat oppervlak, een beetje als fijn schuurpapier; mooi voor functionele delen, minder voor een beeldje. Een full-colourprint wint als het om kleur gaat, want de kleur zit in het materiaal zelf. Mooier is dus: scherp detail (resin), kleur (full colour) of robuustheid (FDM en SLS). De afweging tussen de twee gangbare technieken staat in resin of filament.

Soorten filament: wat je kiest voor welk doel

Voor de meeste mensen zijn de filament soorten die ertoe doen PLA, PETG en TPU. PLA is stijf, print makkelijk en is er in alle kleuren, maar verweekt bij ongeveer 60 °C en breekt scherp. PETG is taaier, buigt iets mee en doorstaat een warme zomerdag beter; het is daarom de standaardkeuze voor onderdelen die iets moeten doen. TPU is zacht rubber in draadvorm, traag te printen, maar onverslaanbaar voor hoesjes en pakkingen.

ABS en ASA zijn de technische middenklasse: taai, hittebestendig tot rond de 95 °C, maar ze krimpen bij afkoelen en willen een gesloten printer. ASA is de uv-stabiele broer van ABS en vergeelt niet buiten. Nylon is het taaiste van allemaal, maar zuigt vocht aan uit de lucht en moet droog bewaard worden.

Twijfel je tussen de twee gangbaarste? De keuze PLA of PETG hangt af van warmte, buigen en uiterlijk; de verschillen staan punt voor punt in PLA of PETG.

Metaal 3D-printen: wat het echt is

Bij metaal 3D-printen moet je twee dingen uit elkaar houden. Echt metaal printen gebeurt met SLM of DMLS: een laser smelt laagjes metaalpoeder van staal, aluminium, titanium of een nikkellegering aan elkaar in een kamer met beschermgas. Daarna wordt het stuk van de bouwplaat gezaagd, warmtebehandeld en vaak nabewerkt. Dat zijn machines van honderdduizenden euro's; het poeder is duur, maar de machinetijd telt veel zwaarder dan het poeder.

Wat je thuis of bij een kleine printservice als metaal ziet, is iets anders: filament of resin met metaalpoeder erin. Het weegt zwaarder en kan gepolijst worden tot het glimt, maar het blijft een kunststof met vulling. Huedcast print geen metaal; voor een echt metalen onderdeel ben je bij een industriële dienst beter af.

Nylon 3D-printen: taai, maar met twee gezichten

Nylon 3D-printen komt in twee gedaanten voor. Als filament (PA6, PA12 of een copolymeer) is het zeer taai en slijtvast, maar lastig: het kromtrekt, hecht slecht aan de bouwplaat en trekt vocht aan, waardoor het bros of bubbelig print. Polymaker geeft voor zijn PolyMide CoPA een treksterkte van 78 MPa en een HDT van 111 °C bij lichte belasting; dat is ver boven PLA en PETG.

Als poeder voor SLS is nylon juist het makkelijkste industriële materiaal. Formlabs noemt voor Nylon 12-poeder een treksterkte van 50 MPa en een HDT van 171 °C bij lichte belasting en 87 °C bij zware. SLS-prints hebben geen supports, zijn in alle richtingen even sterk en komen korrelig mat uit de machine. Dit is het materiaal waar veel functionele serieonderdelen van gemaakt worden. Huedcast print geen nylon.

Hout 3D-printen: het is PLA met zaagsel

Hout 3D-printen klinkt spannender dan het is. Er bestaat geen printer die massief hout print; houtfilament is PLA (of een vergelijkbaar biopolymeer) met een deel houtvezel erin. Fillamentum geeft voor zijn Timberfill ongeveer 15 procent sparvezel op. De print ruikt licht naar hout, voelt mat aan, laat zich schuren en beitsen, en krijgt door de vezels een korrelig oppervlak.

De keerzijde: de vezels maken het filament brozer dan zuiver PLA, de hittebestendigheid blijft rond de 55 °C, en de grove deeltjes verstoppen een dunne nozzle. Hetzelfde geldt voor filamenten met marmer, koper, brons of carbon: de look of de stijfheid verandert, maar het blijft een kunststof. Mooi voor decoratie, niet voor iets dat moet dragen. Huedcast print het niet.

Wat Huedcast print en waarom

Huedcast print standaard in resin, in lagen van 0,05 mm, tot een stuk van 127 × 80 × 160 mm in één keer. De printer kan ook 0,03 mm; online printen we op 0,05 mm. Groter kan in delen. Je kiest een getinte resin (petrol, violet of magenta) of ruw grijs om zelf te schilderen; getint en ongetint kosten hetzelfde. De nabewerking (wassen, supports weg, naharden onder uv-licht) zit in de prijs.

FDM in PLA of PETG doen we alleen op aanvraag, via een offerte, in lagen van 0,24, 0,16 of 0,08 mm en tot 250 × 250 × 250 mm. Dat is de route voor grote, sterke of goedkope stukken waarbij laaglijnen geen bezwaar zijn. Bij beide technieken geldt: één kleur per print. Meer kleuren kan alleen als losse onderdelen die in elkaar klikken.

Voor echte kleur in het materiaal is een full-colourprinter besteld, een material-jettingmachine die gekleurde resin per voxel mengt en met uv-licht uithardt. Die is nog niet te bestellen en we noemen bewust geen datum; wat de techniek kan en hoe je op de wachtlijst komt, staat op de pagina over full colour 3D-printen.

Waarom deze keuze? Een kleine printservice doet beter één techniek heel goed dan zeven technieken matig. Resin levert het detail waar de meeste particuliere opdrachten om vragen: beeldjes, miniaturen, maquettedelen en modellen uit de AI-ontwerper. Heb je een STL of 3MF, dan upload je het bij Print mijn bestand en zie je direct de prijs op basis van de hoogte.

Veelgestelde vragen

Welk 3D printer materiaal is het sterkst?

Van de materialen die je zelf kunt printen is nylon het taaist, gevolgd door PETG en ABS; glas- of carbongevuld nylon is stijver maar brozer. Echt metaal via SLM of DMLS wint het van alle kunststoffen, maar dat is industrieel werk. Resin is hard en fijn, maar niet het materiaal voor een onderdeel dat klappen moet opvangen.

Kan ik bij Huedcast in ABS, nylon of metaal laten printen?

Nee. Huedcast print in resin (standaard) en op aanvraag in PLA of PETG. ABS, ASA, TPU, nylon, poeder en metaal doen we niet; daarvoor ben je bij een industriële printservice beter af.

Is resin giftig of gevaarlijk?

Ongeharde resin irriteert de huid en kan een allergische reactie geven, volgens de productinformatie van Prusament Resin; wie ermee werkt, draagt handschoenen en ventileert. Een uitgeharde en nageharde print is een vaste kunststof die je gewoon kunt vasthouden en schilderen. Hij is niet bedoeld voor voedsel.

Waarom kost een print zoveel meer dan het materiaal?

Omdat materiaal maar een klein deel van de kostprijs is. Een beeldje van enkele tientallen grammen resin kost een paar euro aan hars; de rest zit in machinetijd, supports, wassen, naharden, controle en de prints die mislukken. Daarom rekent Huedcast een vaste prijs per maatklasse, vanaf € 23,95 per stuk.

Welke kleur kan een resinprint hebben?

Bij Huedcast petrol, violet, magenta of ruw grijs; één kleur per print. Wil je meer kleuren, dan print je losse onderdelen die in elkaar klikken, of je schildert de grijze print zelf. Kleur in het materiaal zelf komt met full colour; dat is besteld maar nog niet te bestellen.