PETG, ASA of PA-GF: welk materiaal kies je voor een functioneel onderdeel?
Je stuurt een STEP-bestand door en de eerste vraag die terugkomt is bijna altijd dezelfde: in welk materiaal? Voor functionele onderdelen in FDM komen drie families het vaakst op tafel: PETG, ASA en glasvezelversterkt polyamide, kortweg PA-GF. Ze printen niet hetzelfde, kosten niet hetzelfde en houden niet hetzelfde uit. Hieronder wat elk materiaal goed doet, waar het tegen zijn grens loopt, en hoe je kiest zonder eerst drie keer fout te printen.
Begin bij de belasting, niet bij het materiaal
De verkeerde vraag is “welk materiaal is het sterkst”. De juiste vraag is wat het onderdeel moet doorstaan. Drie dingen bepalen bijna alles:
- Temperatuur. Staat het stuk naast een motor, in een machinekast, in een auto in de zon? Of ligt het op kamertemperatuur in een lade?
- Omgeving. Binnen of buiten. Buiten betekent UV-licht, vocht en temperatuurwisselingen, en dat is de snelste manier om een verkeerd materiaal te zien vergrijzen of scheuren.
- Belasting. Een eenmalige stoot, een constante kracht, een klemverbinding die op spanning blijft, of wrijving tegen een ander onderdeel. Elk van die vier vraagt iets anders.
Daarbij komen nog het aantal stuks en de tolerantie die je nodig hebt. Pas als die vragen beantwoord zijn, heeft de materiaalkeuze zin.
PETG: de veilige keuze voor binnen
PETG is taai, hecht goed laag op laag en trekt weinig krom tijdens het printen. Daardoor is het maatvast en betrouwbaar, ook bij grotere stukken. Het kan tegen water en tegen veel huishoudelijke chemicaliën, en het breekt niet bros zoals PLA.
Waar het stopt: warmte. PETG wordt zacht bij temperaturen die ASA en polyamide nog probleemloos aankunnen. Het oppervlak is glanzend en krast makkelijker, en voor langdurig gebruik buiten in de zon is het niet de eerste keuze.
Gebruik het voor: behuizingen, beugels, houders, jigs en fixtures voor binnen, kappen en afdekkingen die niet warm worden, en prototypes die je functioneel wil testen zonder meteen het duurste materiaal te kiezen.
ASA: buiten en bij warmte
ASA is de buitenversie van ABS. Het is UV-stabiel, gaat hoger in temperatuur dan PETG en heeft een mat oppervlak dat er ook na maanden buiten nog hetzelfde uitziet.
De prijs daarvoor betaal je tijdens het printen. ASA krimpt meer bij het afkoelen, dus grote vlakke stukken willen kromtrekken en loskomen van het bed. Het wil een gesloten en warme printkamer, en het geeft geur af tijdens het printen. Op een open hobbyprinter is ASA een gok. Op een industriële machine met gesloten kamer is het een normaal productiemateriaal.
Gebruik het voor: buitenbehuizingen, afdekkappen op machines die warm worden, onderdelen in een technische ruimte, en alles wat in de zon staat.
PA-GF: stijf en sterk, met voorwaarden
Polyamide met glasvezel is stijver en sterker dan PETG en ASA, blijft langer vormvast bij warmte en trekt door de vezels minder krom dan ongevuld polyamide. Voor onderdelen die onder belasting hun vorm moeten houden, is dit meestal de keuze.
Er zijn twee voorwaarden. Ten eerste: polyamide neemt vocht op. Het filament moet droog zijn voor het printen, anders krijg je poreuze, brosse stukken. En het geprinte onderdeel neemt na het printen ook vocht op, waardoor het licht van maat verandert. Voor een passing die op de tiende nauw komt, moet je daar rekening mee houden.
Ten tweede: glasvezel schuurt. Een gewone messing nozzle slijt daar snel op uit, met een groeiende gatdiameter en dus een wisselende extrusie als gevolg. Bij Polymaker PolyMide PA6-GF schrijft de fabrikant geen geharde nozzle voor. Wij printen het toch met een geharde nozzle. Dat is onze inschatting op basis van wat we zien in de eigen werkplaats, geen opgave van de fabrikant.
Gebruik het voor: beugels en steunen die stijf moeten blijven, houders bij warmtebronnen, vervangonderdelen van machines, en onderdelen waar PETG doorbuigt.
Wat we er eerlijk bij zeggen
Soms is het antwoord geen van de drie. Een onderdeel dat glad moet zijn, een lagerzitting met een strakke passing of een stuk dat continu tegen iets anders wrijft, frees je vaak beter uit POM of aluminium dan dat je het print. En een onderdeel dat je in honderden stuks nodig hebt, wordt op een bepaald moment goedkoper uit een spuitgietmal. Wij maken alle drie, dus we hebben geen reden om je naar de printer te duwen als de frees beter is.
Ook een vakoordeel van ons, en zo bedoeld: wie twijfelt tussen PETG en ASA voor een stuk dat binnen blijft, kiest bijna altijd beter PETG. Het print makkelijker, is maatvaster en ASA brengt daar niets bij wat je nodig hebt.
Zo kies je in de praktijk
- Binnen, kamertemperatuur, normale belasting: PETG.
- Buiten, of bij warmte: ASA.
- Stijfheid onder belasting, hogere temperatuur, vormvast: PA-GF, met droog filament en een geharde nozzle.
- Strakke passing, glad oppervlak, wrijving: CNC-frezen, geen print.
- Honderden stuks, ontwerp ligt vast: spuitgieten doorrekenen.
Blijft er twijfel, dan is de kortste weg een STEP-bestand met drie regels erbij: wat het stuk doet, waar het zit en hoeveel je er nodig hebt. Daar komt een materiaalvoorstel op terug met de reden erbij, en een prijs waar je op kan beslissen.
Veelgestelde vragen
Moet ik PA-GF drogen voor het printen?
Ja, altijd. Polyamide neemt vocht op uit de lucht, ook in een gesloten zak met droogmiddel als die al eens open geweest is. Nat filament geeft poreuze, brosse stukken en een ruw oppervlak. Droog het filament voor het printen en houd het droog tijdens het printen. Dat is geen extra stap voor de zekerheid, het is de voorwaarde om het materiaal te laten doen wat op de fiche staat.
Is ASA altijd beter dan PETG?
Nee. ASA wint buiten en bij warmte, PETG wint op maatvastheid en printgemak. Voor een stuk dat binnen op kamertemperatuur zit, brengt ASA niets bij en print het lastiger. Kies ASA als UV of temperatuur een rol speelt, en anders PETG.
Twijfel je over het materiaal?
Stuur je STEP-bestand door met wat het stuk doet, waar het zit en hoeveel je er nodig hebt. Je krijgt een materiaalvoorstel met de reden erbij.