Van PA12 en PP naar TPU en TPA
Er komen steeds meer materialen beschikbaar om mee te 3D printen. Dit zorgt ervoor dat er steeds meer markten te bedienen zijn via deze techniek. Hierbij moet er gedacht worden aan zowel eindproducten als aan prototypes.
De meeste producten die worden geproduceerd door middel van Additive Manufacturing komen uit de zogeheten kunststof poederprinters. Er zijn verschillende technieken die hiermee kunnen werken. In de onderstaande afbeelding kunt u zien welke poeders er beschikbaar zijn én voor welke toepassing deze gebruikt kunnen worden.
Diversiteit aan mogelijkheden
Om een beter beeld te schetsen van de diverse mogelijkheden zullen we een aantal van deze materialen verder toelichten:
Polyamide 12 (PA12)
Het meest gebruikte 3D printmateriaal is Polyamide 12 Nylon. Dit materiaal is de beste middenweg aangezien het van alle eigenschappen die een materiaal moet hebben wel iets heeft. Daarom wordt het eigenlijk als de standaard gezien. PA12 is een thermoplastisch materiaal met een hoge sterkte en stijfheid. Het heeft uitstekende permanente mechanische eigenschappen en kan dus prima als eindproduct gebruikt worden. De poederprint techniek met PA12 is uitermate geschikt voor directe eindproductie. Het materiaal is qua eigenschappen niet te onderscheiden van conventionele technieken en levert een duurzame oplossing voor kleine series. On-Demand productie is hierdoor steeds populairder geworden.
Polyamide 11 (PA11)
Minder bekend 3D print materiaal is Polyamide 11 Nylon. In vergelijking met PA12 heeft dit materiaal een hogere rek bij breuk, elasticiteit en een hoge slagvastheid. Met andere woorden is dit ook een uitstekend materiaal om mee te printen. Momenteel wordt het veel toegepast in de in de machinebouw voor delen die een hoge slagvastheid nodig hebben of voor bijvoorbeeld inlegzolen.
Polypropyleen (PP)
Polypropyleen is een van de meest gebruikte materialen in de spuitgietmarkt. Daarom is het goed dat dit materiaal nu ook beschikbaar is voor poederprinters. Het kan bijvoorbeeld gebruikt worden als directe vervanging van spuitgietproducten in hetzelfde materiaal. Ook in de prototype fase kan er nu direct getest worden met een geprint onderdeel uit hetzelfde materiaal zonder dat er een matrijs gemaakt hoeft te worden.
PP heeft een veel hogere chemische resistentie als dat Polyamide heeft en kan het dus prima met zuren, gas en vloeistoffen werken. Voor zulke toepassingen is het natuurlijk wel van belang dat de modellen volledig water en luchtdicht zijn. Er zijn printers die direct waterdicht en luchtdicht kunnen printen, zoals de HP Multi Jet Fusion 5200.
Thermoplastisch Polyurethaan (TPU)
TPU is een rubberachtig materiaal en hierdoor zacht en vervormbaar. Het wordt momenteel erg veel gebruikt in de orthopedische markt omdat het comfortabeler aanvoelt als een harde kunststof. Iedere cliënt is anders dus iedere cliënt heeft ook een unieke orthese of prothese nodig. Met 3D printen is dit makkelijk te vervaardigen.
Gezien de breedte in mogelijkheden is er voor iedere toepassing wel materiaal te vinden waarmee geprint kan worden.
Hasan Duran
Sales Engineer 3D Printing, Landré
25 maart 2021