Met welke materialen kun je 3D-printen? Een complete gids

De veelzijdigheid van 3D-printen komt voor een groot deel door de materialen. Voor bijna elk project bestaat een passende optie, van eenvoudige kunststof tot titanium en zelfs levende cellen. Deze gids zet de belangrijkste materialen op een rij, met hun sterke punten, hun beperkingen en de toepassingen waarvoor ze bedoeld zijn.

Kunststoffen: het vertrekpunt

Vrijwel iedereen print met kunststof filament op een FDM-printer. Dit zijn de vier grote namen.

PLA

PLA is het meest gebruikte printmateriaal. Het wordt gemaakt van hernieuwbare grondstoffen zoals maïszetmeel en suikerriet en is onder industriële omstandigheden composteerbaar. PLA print eenvoudig, op relatief lage temperatuur en vrijwel zonder kromtrekken. Dat maakt het ideaal voor decoratieve objecten, prototypes en educatieve projecten. De keerzijde: het is niet bestand tegen hoge temperaturen of zware belasting. Wil je meer glans, dan bestaat er ook silk-PLA met een zijdeachtige afwerking.

ABS en ASA

ABS is een taai, hittebestendig en slagvast plastic dat veel in de industrie wordt gebruikt, bijvoorbeeld voor functionele onderdelen en speelgoed zoals LEGO. Printen is wel lastiger: ABS heeft een verwarmd bed nodig, trekt makkelijk krom en geeft dampen af, dus ventileren is verstandig. ASA is de zustervariant die beter tegen zonlicht kan en daardoor geschikter is voor buiten.

PETG

PETG combineert de printbaarheid van PLA met een deel van de sterkte van ABS. Het is sterk, een tikje flexibel en goed bestand tegen water, en daarmee geschikt voor technische onderdelen en buitengebruik. Het vraagt wel om een nauwkeurige temperatuurafstelling, anders krijg je draadvorming.

TPU

TPU is flexibel en rubberachtig, en daarbij opvallend slijtvast. Denk aan telefoonhoesjes, afdichtingen en zolen. Door die flexibiliteit print het lastiger: langzaam printen helpt, en een printer met direct drive heeft een streepje voor.

Metalen: sterk, maar industrieel

Metaal printen gebeurt met poederbedtechnologie, waarbij een laser metaalpoeder laag voor laag samensmelt. Dat vraagt om industriële machines, dit is geen werk voor een thuisprinter.

• Roestvrij staal is sterk, hittebestendig en duurzaam, en wordt gebruikt voor gereedschap, sieraden en medische implantaten.
• Titanium combineert een laag gewicht met hoge sterkte en is biocompatibel. Daarom zie je het in de lucht- en ruimtevaart en de geneeskunde. Het is wel kostbaar in aanschaf en verwerking.
• Aluminium is licht, redelijk sterk en corrosiebestendig, en populair voor prototypes en onderdelen in de auto-industrie en elektronica.

Composieten: kunststof met een versterking

Composietfilamenten combineren een basiskunststof met vezels of poeder voor extra eigenschappen.

Carbonfilament bevat koolstofvezels die het materiaal stijver en vormvaster maken. Daarom is het geliefd voor drones, sportuitrusting en luchtvaarttoepassingen. De vezels schuren een messing nozzle snel uit, dus print het met een nozzle van gehard staal.

Houtfilament mengt PLA met houtvezels voor een warme, houtachtige uitstraling. Het print eenvoudig en is populair voor kunst en interieurobjecten, maar het is minder sterk dan puur PLA.

Bio-inkten: printen met levende cellen

In laboratoria wordt geprint met bio-inkten, een combinatie van levende cellen en hydrogel. Onderzoekers maken er huid- en kraakbeenweefsel mee en werken toe naar complexere weefsels. Deze techniek staat nog in de kinderschoenen en is zeer kostbaar, maar laat zien hoe breed printen inzetbaar is.

Keramiek: van printer naar oven

Keramische pasta's kunnen worden geprint en daarna gebakken tot een hard, hittebestendig eindproduct. Dat levert servies, kunstobjecten en zelfs medische toepassingen op. De nabewerking is wel bewerkelijk: zonder bakproces geen bruikbaar object.

Zo kies je het juiste materiaal

1. Wat ga je ermee doen? Een decoratief object stelt heel andere eisen dan een onderdeel dat kracht moet opvangen.
2. Welke eigenschappen zijn nodig? Denk aan sterkte, flexibiliteit, hittebestendigheid of juist een mooie afwerking.
3. Wat is je budget? Metaal en bio-inkt zijn vele malen duurder dan kunststof filament.
4. Wat kan je printer aan? Voor TPU, carbon of ABS gelden extra eisen, van een direct drive tot een verwarmd bed of een gesloten kap.

Voor de meeste projecten thuis kom je uit bij PLA, PETG, TPU of ABS. Twijfel je welke het moet worden, dan zet de keuzehulp de afwegingen voor je op een rij.