Filament kiezen voor je 3D-printer: PLA, PETG, ABS en TPU

Filament is de kunststofdraad die een FDM 3D-printer smelt en laag voor laag neerlegt. Voor beginners is PLA de beste eerste keuze: makkelijk, goedkoop en zonder omkasting te printen. PETG is sterker en tegen vocht beter bestand, ABS en ASA zijn hittebestendiger maar vragen om een gesloten printer, en TPU is flexibel als rubber.

De keuze van het materiaal bepaalt hoe sterk, hoe buigzaam, hoe hittebestendig en hoe mooi je print wordt. Ook bepaalt het welke printer je nodig hebt en hoe veilig je ermee werkt. In deze gids lees je wat filament is, hoe de belangrijkste soorten verschillen, wat de diameter betekent, hoe je filament bewaart en waar je op let bij het kopen. Per materiaal vind je daarna een eigen artikel. Wil je eerst de basis van het hobbyonderwerp? Begin dan bij 3D-printen voor beginners.

Wat is filament?

Filament is een dunne, ronde draad van thermoplastische kunststof. Een thermoplast wordt zacht bij verwarming en hard bij afkoeling, en dat kan herhaald worden. Volgens het artikel over fused filament fabrication voert een printer het filament vanaf een spoel aan een verwarmd printkopje, dat het smelt en als dunne draad neerlegt. De printer bouwt daarmee laag voor laag een voorwerp op.

Op de Nederlandse Wikipedia over 3D-printen staan PLA, ABS en PETG als de belangrijkste kunststoffen, met nylon, PEEK en TPE die steeds vaker worden gebruikt. Ook bestaan er filamenten met toevoegingen zoals hout, koolstofvezel of metaalpoeder. Die zijn leuk, maar vaak slijtend voor je mondstuk en lastiger voor beginners.

Filament is ook niet hetzelfde als resin. Een resinprinter gebruikt vloeibare hars in plaats van draad; dat bespreken we in het artikel over de resin printer.

Welke diameter heeft filament?

De twee gangbare maten zijn 1,75 mm en 2,85 mm (vaak afgerond als 3 mm). Het artikel van Simplify3D over onderextrusie noemt dezelfde twee maten als gebruikelijk. De meeste moderne hobbyprinters gebruiken 1,75 mm. Controleer dit in de handleiding van je printer, want de verkeerde diameter past niet in de extruder. Ook de slicer moet de goede filamentdiameter weten. Meet bij twijfel de draad op meerdere plaatsen met een schuifmaat, omdat goedkoop filament in dikte kan variëren.

De belangrijkste soorten filament op een rij

Hieronder de materialen die je als beginner tegenkomt. De temperaturen en eigenschappen zijn richtlijnen, want ze verschillen per fabrikant. Kijk altijd op de spoel of op de website van de fabrikant voor het aanbevolen bereik.

PLA: de beste start

PLA is volgens Wikipedia het meest gebruikte kunststof in FDM-printen. Het wordt gemaakt van plantaardig zetmeel, zoals mais of suikerriet, en heeft een laag smeltpunt, goede lagenhechting en weinig krimp. De glasovergangstemperatuur ligt rond 60 tot 65 graden Celsius. Dat betekent dat een PLA-voorwerp in een auto in de zomer of bij een warme oven kan vervormen. Het is dus niet geschikt voor warme omgevingen. Verder is PLA biologisch afbreekbaar onder industriële composteeromstandigheden, maar niet zomaar in je tuin of in de natuur. Meer over dit materiaal lees je in ons artikel over PLA-filament.

PETG: sterker en vochtbestendiger

PETG is een met glycol aangepaste variant van PET, het kunststof van veel drankflessen. Volgens Wikipedia verstoort het gebruikte glycol de kristallisatie, waardoor de smelttemperatuur lager ligt en het materiaal helder en amorf blijft. In de praktijk is PETG taaier dan PLA, minder broos en gaat het beter tegen vocht. Het kan wel stringing geven: fijne draden tussen onderdelen. PETG vraagt een iets hogere temperatuur dan PLA. Zie ons artikel over PETG.

ABS en ASA: hittebestendig, maar lastig

ABS is het materiaal waarvan de LEGO-steentjes sinds 1963 zijn gemaakt. De glasovergangstemperatuur ligt rond 105 graden. Het is sterk, goedkoop en nabewerkbaar, maar het krimpt bij afkoelen en kan daardoor gaan warpen. Gebruikelijke oplossingen zijn een omkasting, een verwarmd bed en een brim of raft. Het artikel over ABS noemt ook dat het oplosbaar is in ketonen zoals aceton en dat 3D-printen met ABS ultrafijne deeltjes kan vrijmaken.

ASA lijkt op ABS, maar is beter bestand tegen zonlicht en weer. Daarom wordt het gekozen voor buitentoepassingen. Het wordt op dezelfde manier geprint en vraagt dezelfde voorzorgen. Meer lees je in het artikel over ABS. Let op: “ABS” heeft ook andere betekenissen, zoals een remsysteem in auto’s. Hier gaat het uitsluitend over de kunststof voor 3D-printers.

TPU: flexibel als rubber

TPU is een thermoplastisch polyurethaan. Volgens Wikipedia heeft het afwisselend harde en zachte segmenten, wat het elastisch, taai en slijtvast maakt. Voor 3D-printen kun je er buigzame voorwerpen mee maken, zoals telefoonhoesjes, afdichtingen, voetjes en flexibele scharnieren. Het print zonder noemenswaardig warpen, maar vraagt een lage snelheid en bij voorkeur een directe extruder. Zie TPU voor details.

Nylon en andere technische materialen

Nylon (PA), polycarbonaat (PC) en met vezels versterkte filamenten zijn bedoeld voor technische onderdelen. Ze zijn sterk en hittebestendig, maar vaak lastig: hoge temperaturen, een omkasting en strikt droog bewaren. Voor beginners is het verstandig daar later aan te beginnen.

Speciale filamenten: hout, glitter, koolstofvezel en zijde

Naast de gewone soorten bestaan er varianten met een opvallend uiterlijk. Zijde- of silk-filament heeft een glanzende, metaalachtige afwerking. Houtfilament bevat fijn houtmeel en geeft een matte, warme uitstraling. Filament met koolstofvezel of glasvezel is stijver en maakt de print stugger, maar slijt een standaard messing mondstuk. Het artikel over fused filament fabrication noemt dat een messing mondstuk past bij zachte kunststoffen zoals PLA, terwijl een gehard stalen mondstuk geschikt is voor slijtende materialen. Wil je met vezelversterkt filament werken, reken dan op een apart mondstuk.

Zulke filamenten zijn vaak gevoeliger voor temperatuur en snelheid. Begin met een kleine spoel en lees de instructies van de fabrikant voordat je een grote print start.

Temperatuur en bed: waar kijk je naar?

Elk materiaal heeft een eigen temperatuurbereik voor mondstuk en bed. Dat bereik staat op de spoel of op de website van de fabrikant. Als algemene regel print PLA koeler dan PETG, en print ABS en ASA nog heter, vaak met een warmer bed en zonder koelventilator. Het artikel van Simplify3D over bedhechting noemt als richtlijn een bed van ongeveer 60 tot 70 graden voor PLA en 100 tot 120 graden voor ABS. Gebruik dit als vertrekpunt en pas in kleine stappen aan. Een te hoge temperatuur geeft draden en druipen, een te lage temperatuur geeft slechte hechting tussen lagen.

Een nieuwe spoel in gebruik nemen

1. Controleer de verpakking. Een gesloten zak met droogmiddel is een goed teken.
2. Knip het uiteinde schuin af en voer de draad door de extruder tot de printer hem pakt.
3. Stel de slicer in. Kies het juiste materiaalprofiel en controleer de diameter.
4. Print een kleine test, zoals een kubus of een toren, om temperatuur en stringing te beoordelen.
5. Noteer wat werkt. Een briefje met de beste temperatuur per spoel bespaart je later gokwerk.

Welk filament kies je voor welk project?

Een eenvoudige beslisregel helpt je op weg.

Gebruik deze tabel als vertrekpunt, niet als wet. Raadpleeg ook de documentatie van je printer: sommige printers kunnen alleen laagtemperatuurmaterialen aan.

Filament kopen: waar let je op?

Bij het kopen van filament speelt meer dan de prijs. Filament kopen is vooral een kwestie van consistentie. Met een goede spoel zijn de dikte en de kleur gelijkmatig en is de draad droog.

• Diameter en tolerantie. Kies de diameter die bij je printer past en let op de aangegeven tolerantie. Een kleine afwijking is normaal, een grote geeft problemen.
• Gewicht van de spoel. Een kilo is de gangbare maat. Voor beginners die verschillende kleuren willen proberen, zijn kleinere spoelen handig.
• Merk en reviews. Een bekend merk met stabiele kwaliteit bespaart je frustratie. Lees ervaringen van andere gebruikers.
• Verpakking. Een vacuümzak met droogmiddel is een goed teken.
• Kleur en soort. Zwart, wit en grijs zijn de makkelijkste kleuren om te beginnen. Transparant en glitter verhullen of tonen fouten juist.
• Prijs. Voor PLA reken je vaak op een paar tientjes per kilo, als richtwaarde. Goedkoop kan, maar extreem goedkoop filament geeft vaker problemen.

Past dit filament bij mijn printer?

Niet elke printer kan elk materiaal aan. Een printer met een open frame en een eenvoudig hotend is prima voor PLA en vaak voor PETG, maar kan bij ABS en ASA problemen geven met krimp en tocht. Controleer daarom de maximale temperatuur van mondstuk en bed in de specificaties. Wie een Bowden-extruder heeft, kan TPU vaak alleen heel langzaam printen. Lees daarvoor ons artikel over het kiezen van een 3D-printer, waar we de extruder en het hotend uitleggen. Zo voorkom je dat je een spoel koopt die je printer niet aankan.

Koop in het begin niet te veel van één soort. Zodra je weet wat je printer en je projecten nodig hebben, kun je grotere voorraden aanleggen. Wat de prints kosten, bereken je met ons artikel wat kost 3D-printen.

Filament bewaren en drogen

Veel soorten filament nemen vocht op uit de lucht. Dat merk je aan knetterende geluiden, bellen of draden in de print, en aan een ruw oppervlak. PET is volgens Wikipedia hygroscopisch, wat betekent dat het vocht opneemt. Te veel vocht tijdens het smelten leidt tot hydrolyse, waarbij polymeerketens breken en het materiaal brozer wordt. Dat geldt bij industriële verwerking, en in de praktijk merk je het bij PETG en nylon in slechte prints.

Maatregelen:

1. Bewaar spoelen in een afsluitbare filament opbergbox of in een zak met droogmiddel. Een filament storage box met een hygrometer laat zien hoe vochtig het erin is.
2. Laat een spoel niet dagen open staan in een vochtige ruimte, zoals een kelder of badkamer.
3. Droog vochtig filament in een filamentdroger of een geschikte oven. De juiste temperatuur en tijd hangen af van het materiaal; volg altijd de aanbeveling van de fabrikant, want te heet kan de spoel vervormen. Zie filament droger.
4. Print vanuit een droge box als je dat kunt, met een buisje van de box naar de printer.

Een dry box is een investering, maar het scheelt veel mislukte prints. Zie ook onze gids over een mislukte 3D-print.

Veilig printen met filament

Bij verhitten van kunststof komen dampen en deeltjes vrij. Volgens het artikel over fused filament fabrication zijn FFF-printers een belangrijke bron van vluchtige organische stoffen en fijnstof, en worden ultrafijne deeltjes genoemd die diep in de luchtwegen kunnen komen. Het advies is te printen in een goed geventileerde ruimte, niet in een slaap- of woonkamer. PLA wordt als veiliger gezien dan ABS, maar geeft ook stoffen af. Een lagere temperatuur geeft minder uitstoot, maar kan de kwaliteit schaden.

Praktische maatregelen:

• Zet de printer in een ruimte met een raam of ventilatie, bij voorkeur niet waar je slaapt of werkt.
• Print ABS en ASA alleen met een afgesloten printer en goede ventilatie.
• Gebruik een omkasting met een filter als je in huis print. Een filter haalt volgens het artikel niet alles weg.
• Laat het mondstuk en het bed afkoelen voor je eraan komt.
• Rook, geur of een sterke chemische lucht is een reden om te stoppen en te luchten.

Het gaat hier om algemene voorzorgen, niet om een medisch advies. Bij twijfel over je eigen situatie raadpleeg je een arts of de documentatie van de fabrikant.

Is filament geschikt voor voedsel?

Een veelgestelde vraag is of geprinte voorwerpen food safe zijn. Het filament zelf kan voedselveilig zijn, maar een geprint voorwerp heeft kleine spleten tussen de lagen waarin bacteriën kunnen blijven zitten, en het mondstuk kan metalen of eerdere materialen afgeven. Houd geprinte voorwerpen daarom weg van voedsel waar je ze niet goed kunt reinigen, en kijk voor een definitief antwoord naar de verklaring van de fabrikant. Een algemeen “ja” is niet te geven.

Het milieu en recycling

PLA wordt gemaakt van plantaardige grondstoffen en is compostabel onder industriële omstandigheden. Volgens Wikipedia breekt ongeveer de helft binnen 60 dagen af bij ongeveer 58 graden, maar in je gewone gft-bak of tuin lukt dat slecht. Andere materialen zijn niet biologisch afbreekbaar. Mislukte prints en afval kun je niet zomaar bij het gft doen. Sommige hobbyisten recyclen filament met een shredder en een filament maker, maar dat is een eigen deelhobby met eigen eisen. Begin daar pas aan als je veel afval hebt.

Tips voor een rustige start met filament

Koop de eerste weken niet te veel. Eén spoel PLA in een neutrale kleur en eventueel een spoel PETG is genoeg om te leren hoe jouw printer reageert. Print een paar kleine testmodellen, noteer de temperatuur die goed werkte en bewaar de spoel na gebruik direct in de box. Wissel niet te vaak van merk tegelijk met het wijzigen van instellingen, want dan weet je niet wat het verschil maakte. Groei naar andere materialen zodra PLA zonder moeite lukt.

Veelgestelde vragen over filament

Verder lezen