PET versus PETG: waarom die ene letter alles verandert

e wereld produceert ruw een half biljoen PET-drankflessen per jaar, wat bijna een miljoen per minuut is. PET (polyethyleentereftalaat) is een van de meest bekende dagelijkse kunststoffen, maar je ziet het zelden als een spoel filament voor 3D-printen. De neef van PET, PETG, komt echter veel vaker voor als drukmateriaal, maar wat maakt dat verschil met die “G”?

PET en PETG in dezelfde polymeerfamilie zijn. PETG is vaak de beste keuze voor temperatuur in het middensegment en mechanische weerstand met een beperkt budget, omdat het goedkoop, direct verkrijgbaar is gemakkelijk te printen. PET daarentegen is geen veelgebruikt filament in de 3D-printgemeenschap. Er zijn weinig bronnen over de eigenschappen en afdrukinstellingen en deze zijn vaak tegenstrijdig, misschien omdat PET-filament überhaupt moeilijk verkrijgbaar is.

Het ontbreken van de - G in PET wordt vaak verkeerd begrepen, toch maakt het een enorm verschil als het gaat om bedrukbaarheid en recycleerbaarheid. — Je kunt je PETG-onderdelen niet met je drankflessen in de recyclingbak stoppen.

Hieronder duiken we in de materiaalkunde en het praktische 3D printen van deze twee gerelateerde polymeren.

De Extra G

Het cruciale verschil tussen PET en PETG is hoe ze stollen nadat ze het mondstuk hebben verlaten. PET heeft van nature een sterkere neiging om geordende, kristallijne gebieden te vormen terwijl het afkoelt. PETG is chemisch gemodificeerd op een manier die een groot deel van die kristallisatie onderdrukt. Voor 3D-printen betekent dit dat PETG voorspelbaarder kan afkoelen en stollen, terwijl PET een zorgvuldigere controle van het materiaal en de printomstandigheden kan vereisen.

Laten we meteen beginnen met een klein beetje chemie.

De “G” staat voor glycol-modified. Het wordt soms beschreven alsof PETG gewoon gewoon PET is, waar daarna wat glycol in wordt gemengd, maar dat klopt niet helemaal.

PET zelf is al een polyester gemaakt met glycol als een van de chemische bouwstenen. Met PETG wordt een deel van die chemie veranderd door de introductie van een andere op glycol gebaseerde bouwsteen, gewoonlijk CHDM (cyclohexaandimethanol).

U hoeft de chemische naam niet te onthouden. Waar het om gaat is wat het doet.

Stel je voor dat de polymeerketens van PET afkoelen en proberen zichzelf op te stellen in nette, dicht opeengepakte gebieden. Dat proces wordt kristallisatie genoemd. De modificatie die in PETG wordt gebruikt, maakt het moeilijker voor de kettingen om zichzelf zo te rangschikken.

Als gevolg hiervan blijft PETG in het algemeen amorf in plaats van gemakkelijk te kristalliseren. Fabrikanten van copolyesters van het PETG-type maken specifiek gebruik van dit gedrag voor gemakkelijke extrusie, gieten, thermovormen en hoge helderheid.

En extrusie is natuurlijk precies wat er gebeurt in een FDM 3D printer. Voor blaasvormwaterflessen daarentegen wil je dat het plastic kristalliseert omdat het resultaat een zeer dunne fles is die verrassend stijf, sterk, helder, is, en bestand tegen kruip en gaspermeatie.

Waarom kristallisatie belangrijk is voor uw 3D-printer

Een 3D-printer smelt plastic herhaaldelijk, duwt het door een mondstuk en vraagt het af te koelen tot precies de juiste vorm.

Alles wat dat koelproces minder voorspelbaar maakt, kan het printen moeilijker maken.

Bij PET kan kristallisatie optreden als het materiaal afkoelt. De vorming van die geordende gebieden verandert de dichtheid en afmetingen van het materiaal, wat mogelijk kan bijdragen aan krimp en vervorming als het proces niet goed onder controle is.

PETG omzeilt dat specifieke probleem grotendeels omdat de gewijzigde structuur veel beter bestand is tegen kristallisatie. Research bij materiaalextrusieprinting wordt deze onderdrukking van kristallisatie specifiek geïdentificeerd als een van de redenen waarom PETG goed werkt als grondstof voor het proces.

Dus in plaats van te denken: PET + glycol = PETG, is het nuttiger om PET te beschouwen als meer bereid om te kristalliseren, en PETG als aangepast om er weerstand aan te bieden, dat maakt PETG gemakkelijker te verwerken.

PET vs PETG: het Verschil voor 3D Printen?

Als u eenvoudigweg een filament kiest voor een functionele afdruk, is PETG meestal het nuttigste materiaal om over te weten. Het is taai, relatief gemakkelijk af te drukken, kromtrekt niet veel en is overal verkrijgbaar. Dat maakt het een populaire keuze voor beugels, koffers, printeronderdelen, houders en andere objecten die meer moeten doen dan er alleen maar goed uitzien.

PET-filament komt veel minder vaak voor. U kunt ervoor kiezen omdat een bepaalde PET-formulering de stijfheid, mechanische eigenschappen, gerecyclede inhoud of andere kenmerken biedt die u nodig heeft. Maar in tegenstelling tot PETG is PET voor de meeste hobbyprinters niet echt een standaard “next-filament om te proberen”.

Waarom afdrukken met PET?

Waarom bestaat PET-filament überhaupt, zou je je kunnen afvragen? PETG dekt al het meeste van wat iemand wil van een stijvere, functionelere afdruk, met veel minder ophef dan de kristallisatie van PET vereist. ABS en ASA kunnen PET op taaiheid matchen of verslaan zonder hetzelfde krimp- en kromtrekkingsrisico, in ruil voor het nodig hebben van een eigen behuizing. Nylon en polycarbonaat gaan nog verder op aanhoudende belasting, extreme hitte of regelrechte taaiheid dan PET ooit ongewapend zal zijn.

Een handvol specifieke gevallen beantwoordt dat:

• Je hebt meer stijfheid of hittebestendigheid nodig dan PETG je geeft, zonder nylon- of pc-gedoe. PET-CF (koolstofvezelversterkte PET) bevindt zich in de opening tussen PETG en echte technische kunststoffen — die mechanisch dichter bij nylon of polycarbonaat liggen, zonder hun droogregimes of eisen aan de behuizing.
• Gerecycleerde inhoud of recycleerbaarheid is het punt, geen bijkomend voordeel. PET is 's werelds meest gerecyclede consumentenplastic, dus met rPET-filament kunt u printen met echt teruggewonnen materiaal, en u kunt uw PET-onderdelen samen met uw andere plastic afval recyclen.
• Kosten en beschikbaarheid zijn van belang ten opzichte van nylon of PC —, niet ten opzichte van PETG. Echte technische nylons en polycarbonaatfilamenten zijn duurder en moeilijker te verkrijgen. PET en PET-CF zijn de meer toegankelijke middenlaag als PETG niet helemaal genoeg is, maar nylon of pc aanvoelt als overkill.
• Het onderdeel moet na verloop van tijd zijn formaat behouden in een vochtige of buitenomgeving. Nylon onderdelen blijven omgevingsvocht absorberen nadat ze zijn bedrukt, wat hun afmetingen en sterkte langzaam kan veranderen gedurende maanden van gebruik. PET heeft niet die voortdurende vochtkruip, dus het kan zijn vorm op de lange termijn beter behouden, zelfs als nylon wint op de taaiheid van dag één.

Afhankelijk van de formulering kan PET een hoge stijfheid en bruikbare mechanische of thermische eigenschappen bieden, en gerecycled PET kan ook aantrekkelijk zijn wanneer de oorsprong van het materiaal een prioriteit is.

Dat stijfheidsargument betekent pas iets als je weet waar PET eigenlijk mee vergeleken wordt. ABS en ASA kunnen het matchen of verslaan op taaiheid, maar beide hebben een verwarmde behuizing nodig en kromtrekken meer. Nylon en polycarbonaat kunnen stijver en hittebestendiger zijn, maar beide zijn hygroscopisch genoeg om serieuze droog- en opslagdiscipline te eisen, en polycarbonaat heeft hete temperaturen nodig waar de meeste desktopprinters niet voor zijn gebouwd. PET —, vooral in zijn met koolstofvezels versterkte formuleringen —, bevindt zich in de kloof tussen deze uitersten: mechanisch dichter bij nylon of polycarbonaat dan bij PETG, zonder hun vochtproblemen of drukproblemen.

Die kloof is ook de reden waarom er de afgelopen jaren meer PET-filamenten zijn verschenen. Twee afzonderlijke duwtjes wijzen op dezelfde manier. Eén daarvan is duurzaamheid: PET is 's werelds meest gerecyclede consumentenplastic, vooral dankzij drankflessen, dus fabrikanten hebben al een goedkope, overvloedige gerecyclede grondstoffen (rPET) om met — te werken, een verhaal uit de circulaire economie PETG, gemaakt van nieuwe hars, kan het niet zo gemakkelijk vertellen.

De andere is een eenvoudige technische vraag: versterkte PET-CF-filamenten zijn echt gebruikt in onderdelen die hun vorm moeten behouden onder aanhoudende belasting en matige hitte (jigs, armaturen, beugels) zonder het droogregime van nylon of de kosten en drukproblemen van polycarbonaat.

Met andere woorden: PET is meer een keuze van specifiek materiaal; terwijl PETG een alledaagse categorie filamenten is. Wanneer mechanische of temperatuurprestaties er echt toe doen, is het technische gegevensblad van het filament nuttiger dan ervan uit te gaan dat elk PET of PETG zich identiek gedraagt

Wat betekent dat G voor het voltooide deel?

Het PET/PETG-onderscheid heeft meer invloed dan de bedrukbaarheid, maar dit is waar het belangrijk is om de acroniemen niet nauwkeuriger te laten klinken dan ze zijn.

Taaiheid en stijfheid

PET en PETG kunnen beide sterke functionele onderdelen produceren. PETG wordt over het algemeen gewaardeerd vanwege zijn taaiheid en zijn vermogen om enigszins te vervormen in plaats van op een brosse manier te falen.

PET-formuleringen kunnen relatief stijf zijn, wat nuttig kan zijn wanneer maatstijfheid de prioriteit is.

Maar filamentformulering, additieven, printoriëntatie, temperatuur en laaghechting kunnen allemaal een groot effect hebben op het voltooide onderdeel. Als u een materiaal kiest voor een werkelijk veeleisende mechanische toepassing, vergelijk dan de testgegevens van de fabrikant’ in plaats van uitsluitend te kiezen tussen de woorden “PET” en “PETG”.

Hittebestendigheid

Het vermogen van PET om te kristalliseren kan voordelen bieden bij verhoogde temperaturen, maar nogmaals, dat betekent niet dat elke spoel met het label PET automatisch een betere hittebestendigheid heeft dan elke PETG.

De thermische prestaties van een gedrukt onderdeel zijn afhankelijk van de precieze polymeerformulering en hoe deze is verwerkt. Als uw onderdeel een specifieke temperatuur moet overleven, controleer dan de gegevens over warmteafbuiging of glasovergang in plaats van alleen op de materiaalfamilie te vertrouwen.

Uiterlijk

PETG is bijzonder geschikt voor glanzende, transparante en doorschijnende filamenten.

De weerstand tegen kristallisatie zorgt ervoor dat het materiaal helder blijft tijdens de verwerking. PET kan ook transparant zijn, plastic drankflessen maken dat duidelijk, maar kristallisatie kan ervoor zorgen dat PET steeds ondoorzichtiger of waziger wordt. PETG geeft fabrikanten daarom een breder verwerkingsvenster wanneer optische helderheid van belang is.

Pet vs PETG printen

Ondanks de verschillen in hun chemie kunnen de werkelijke mondstuk- en bedtemperaturen die worden aanbevolen voor commerciële PET- en PETG-filamenten elkaar aanzienlijk overlappen.

PETG print gewoonlijk met een mondstuk ergens rond het midden van het °C-bereik en een verwarmd bed. Prusa beveelt bijvoorbeeld ongeveer 230-240 °C aan bij het mondstuk en 85-90 °C op het bed aan vanwege het standaard PETG-profiel. Commerciële PET-filamenten kunnen een vergelijkbaar bereik innemen, waarbij de huidige PET-producten ongeveer 230-260 °C aanbevelen, afhankelijk van de formulering.

Die overlap is nog een reden om het verschil niet terug te brengen tot één enkele temperatuurinstelling.

Opmerking: Deze cijfers zijn algemene uitgangspunten. Exacte instellingen zijn afhankelijk van de filamentfabrikant, printer, hotend, spuitmondgrootte en printgeometrie. Controleer altijd de aanbevolen instellingen die op de gloeidraadspoel zijn afgedrukt voordat u afdrukt.

Bij PETG zijn de meer bekende problemen meestal rijgen, vocht en een zeer sterke bedhechting. PET kan een andere variabele introduceren: het beheersen van kristallisatie en krimp. Hoe belangrijk dat is, hangt sterk af van de specifieke PET-formulering.

Voor beide materialen moet het door de fabrikant aanbevolen profiel uw uitgangspunt zijn. Generieke PETG-instellingen kunnen een onbekend PET-filament in de juiste buurt brengen, maar ze mogen de specificaties voor de spoel die u daadwerkelijk gebruikt niet negeren.

PET of PETG: welke moet u kiezen?

Voor de meeste desktop 3D-afdrukken is het antwoord eenvoudig: Kies PETG als u een toegankelijk filament wilt voor taaie, praktische, functionele onderdelen.

Het wordt breed ondersteund, is relatief goedkoop, verkrijgbaar in vele varianten en gemakkelijk genoeg om op de meeste moderne machines te printen. De gemodificeerde chemie maakt het ook zeer geschikt voor de smelt-en-koel-cyclus van op extrusie gebaseerd 3D-printen.

Kies PET wanneer een bepaald PET-filament iets biedt dat u specifiek nodig heeft. Dat kan stijfheid zijn, een bepaalde mechanische of thermische specificatie, gerecyclede grondstoffen of gewoon een formulering waarmee u wilt experimenteren.

En dat is uiteindelijk de reden waarom het verschil tussen PET en PETG van belang is voor een 3D-printer.

Het zijn niet slechts twee versies van in wezen hetzelfde filament. De modificatie die wordt weergegeven door de “G” verandert de manier waarop het polymeer zichzelf organiseert terwijl het afkoelt. Dat ogenschijnlijk microscopisch verschil heeft een zeer praktisch gevolg bij de printer: PETG is over het algemeen makkelijker om van gesmolten plastic een voorspelbaar 3D-geprint onderdeel te maken.

PET Filament Opties