Met dit nieuwe materiaal 3D-print je zelf stevige nieuwe auto-onderdelen

3D-printen is supergemakkelijk geworden. Zowel Prusa als Bambu Labs maken het bijvoorbeeld mogelijk om zo vanaf je smartphone iets uit te printen op je 3D-printer. Met materialen als PLA lukt dat eenvoudig, maar wat als je lastiger materialen gaat printen? Wie begint met 3D-printen zal z’n eerste Benchy van PLA maken. Het is het goedkoopste materiaal om mee te printen, het eenvoudigste om goede resultaten mee te krijgen, maar helaas ook het slapste resultaat. PLA houdt niet van zonlicht, niet van vocht en is niet heel sterk.

PETG is vaak de volgende stap. Het hecht iets minder mooi aan je printplaat en dus heb je vaak een lijmstift nodig van tevoren, maar dan is er ook relatief eenvoudig mee te 3D-printen. PETG kan beter tegen licht en vocht dan PLA, maar supersterk is het niet. Daarvoor moet je de overstap maken naar bijvoorbeeld ASA. De printervaring is vergelijkbaar als die in PETG, mits je een printer hebt met een behuizing, zodat de print niet te snel afkoelt en de giftige dampen gefilterd kunnen worden. ASA levert producten op die in bijvoorbeeld een auto-interieur jaren kunnen overleven, maar je zou er geen dragend onderdeel van printen. Daar komt het nieuwe materiaal PPA CF om de hoek.

Minder ingewikkeld dan je zou denken

PPA CF is een speciale nylonsoort die met koolstofvezels versterkt is. Hiermee kun je zonder moeite de dragers voor je spoiler of je buitenspiegel printen. Het is stijf, kan heel veel hitte aan en kan goed tegen een stootje. Je kunt modellen vinden van een volledige buitenspiegel voor een auto die je in PPA-CF kunt maken en die sterk genoeg zijn voor jaren gebruik. Om je een gevoel te geven: de stijfheid van PA6-CF (wat al aardig sterk is) is 4870 MPa, PPA-CF komt op bijna het dubbele met 9860 MPa. Dat gaat dus om de druk die je op het geprinte voorwerp kan uitoefenen voordat het breekt, waarbij 1 Mpa overeen komt met 10 kg/cm2. En dan kan PPA CF ook nog tot tot 227º Celcius weerstaan en het blijft over lange tijd sterk.

Koop je een rolletje PLA voor €25, dan schrik je waarschijnlijk van de prijs van PPA CF. Bij Bambu Lab kost 750 gram €159. Bovendien heb je minstens een Hardened Steel Nozzle nodig. Een printkop die niet van koper is, maar van gehard staal. Dat kost je niet de kop. Bij Bambu heb je voor €45 een setje met 3 hotends, waaronder twee van gehard staal. De beste printkop voor PPA CF is echter de Diamondback die, zoals je al kunt raden, diamant aan de binnenkant van de printkop heeft en die je voor €200 kunt bestellen. Maar als je die investeringen gedaan hebt, is het printen in PPA CF aanzienlijk minder lastig dan je zou denken op basis van de materiaaleigenschappen.

Erg handig, ondanks lange droogtijd

Je kunt het gewoon op een PEI Plate printen met een beetje Glue stick en je gehard stalen printkop van minimaal 0,4 mm. Enige nadeel ten opzichte van PETG: je moet het voor een goed resultaat eerst minstens 8 uur drogen op 100ºC. Idealiter doe je dat in een droogoven (niet een oven waar je eten in maakt). Gezien de meeste mensen die niet hebben kan het ook in je printer zelf. Maar dan moet die wel 10 tot 12 uur lang op 110ºC tot 120ºC verwarmen. Gezien mijn PPA-CF net uit de verpakking kwam heb ik dat niet gedaan en daar kwam ik mee weg.

Maar na het printen wordt ook geadviseerd om het werkstuk nog een uur of 6 bij diezelfde temperatuur in je printer te laten staan. Je kunt je voorstellen wat dat met de energierekening doet. De totale tijd om iets te printen en de totale tijd dat je printer in gebruik is voor verwarmen en printen is dus behoorlijk lang. Maar vergeleken met het CNC-frezen van een stalen onderdeel, kan dit (zeker bij complexe vormen) een behoorlijke tijds- en kostenbesparing opleveren. Ook is het fijn dat je eerst een mock-up kan printen in PLA, om daarna het echte onderdeel in PPA-CF te printen.

Moeilijk is het gebruik dus niet, tijdsintensief is het zeker wel. Maar PPA-CF is voor mensen die kleine oplages aan betrouwbare onderdelen moeten maken een interessant nieuw materiaal.

Meer nieuws over 3D-printen en mis niets met onze Bright-app.