PTFE slangen geschikt voor 3D printen en Bowden extruders

Toepassingen – in het groot en in het klein

De PTFE slang kent vele toepassingen: in (grote) productieprocessen is het al geruime tijd een veelgebruikt materiaal. Niet gek eigenlijk, aangezien PTFE slangen zeer goed geschikt zijn om materialen en gassen te transporteren. Het is flexibel, en het is in staat om agressieve stoffen te transporten, zowel in zeer koude als in zeer hete toestand.

Ook in de hobbykamer komt het steeds meer voor: 3D-printers zijn een goed voorbeeld waar dit materiaal wordt ingezet. Bij 3D-printers wordt een PTFE tube gebruikt om het filament – datgeen waar je mee print – op een soepele manier te geleiden, met een relatieve lage wrijving naar de (bowden) extruder. Daarnaast is het vanwege de eerdergenoemde informatie goed bestand tegen de hoge hitte bij de uitlaat (nozzle) van de printer.

De meest geschikte diameters PTFE slang voor 3D printen en Bowden extruders is afhankelijk van het type printer, de toepassing en het gebruikte filament maar de meest gebruikte diameters zijn:

• 1,9 mm binnendiameter x 4 mm buitendiameter
• 2,0 mm binnendiameter x 4 mm buitendiameter
• 2,0 mm binnendiameter x 4 mm buitendiameter in blauw
• 2,0 mm binnendiameter x 6 mm buitendiameter
• 3 mm binnendiameter x 4 mm buitendiameter
• 3,2 mm binnendiameter x 6 mm buitendiameter
• 3,2 mm binnendiameter x 6,35 mm buitendiameter

Voor hogere temperaturen of nog lagere wrijving hebben wij nu ook Capricorn premium PTFE slangen zowel voor 1,75 mm filament als 2,85 mm filament:

• Capricorn XS Bowden PTFE slang voor 1,75 mm filament
• Capricorn TL Bowden PTFE slang voor 1,75 mm filament
• Capricorn XS Bowden PTFE slang voor 2,85 mm filament
• Capricorn TL Bowden PTFE slang voor 2,85 mm filament

Onderstaande foto laat een typische FDM printer zien die bij menig ontwerpfanatiekeling al thuis te vinden is. FDM staat voor Fused Deposition Modeling, een klassieker als het gaat om de huis-tuin-en-keuken printer. Je kunt verschillende soorten materiaal gebruiken, maar het meest populair zijn PLA (Polylactic Acid) en Butadiene Styrene (ABS). Daarnaast zijn er ook meer filamentsoorten op de markt; een voorbeeld is filament met houtvezel. Het object uit je printer krijgt zo het uiterlijk en de structuur van hout.

Bij een dergelijke printer wordt er met zogenaamd “filament” geprint – laagje voor laagje. Dit filament wordt door een motor via de PTFE tube naar de nozzle geleid. Dit is het punt van de printer waar er een hoge temperatuur heerst van ongeveer 200 graden; het plastic wordt hier gesmolten en op de 3D-print gespoten. Als je goed naar een 3D-print kijkt kun je de laagjes dan ook van elkaar onderscheiden. Over het algemeen geldt: hoe dunner deze laagjes zijn, hoe mooier de prints worden.

De PTFE tube speelt dus een belangrijke rol in de geleiding van het filament. Zonder een dergelijke slang wordt een printer onbruikbaar. Het zorgt er immers voor dat het filament onder druk staat door de extrusiemotor en verder geen kant op kan – alleen in de richting van de nozzle /Bowden extruder.

Tegenwoordig zijn er een aantal varianten op de standaard FMD-printers te vinden. Een voorbeeld is de dual-extrusion printer. Hierbij heeft de nozzle twee ingangen: op deze manier wordt het mogelijk in twee materialen of kleuren te printen. Ideaal als je bijvoorbeeld bepaalde delen van je print andere materiaaleigenschappen wilt geven.

Buiten het gebruik van PTFE slangen ín de printer, kan het ook heel goed gebruikt worden voor hobbyprojecten. Bij het volgende project is een PTFE-tube dan ook onmisbaar op de rails van een 3D-geprinte modelbouwachtbaan!

3D-geprinte achtbaan – Giant Inverted Boomerang

Twee jaar geleden ben ik begonnen met het ontwerp en de bouw van een 3D-geprinte achtbaan. Mijn doel is om een volledig functionerend model te bouwen. Ik ben dol op achtbanen en maak graag 3D ontwerpen, daarom leek mij dit project een mooie combinatie om deze twee hobby’s eens te gaan combineren.

En zo geschiedde, in de zomer van 2019 begon ik met het 3D tekenen van een al bestaand achtbaanmodel: de Giant Inverted Boomerang. Dit is een type achtbaan wat weliswaar in Nederland is ontworpen en geproduceerd en nu op meerdere plekken in de wereld te vinden is! Het kleinere zusje van dit ontwerp is bijvoorbeeld te vinden in de Flevopolder: Walibi Holland.

In de tussentijd stond de 3D-printer overuren te draaien en rolde de onderdelen er een voor een uit. Toen de gehele instructie voor een groot deel stond was het tijd om na te denken over de rails. Immers, uiteindelijk moet hier wel een treintje soepel en met weinig weerstand overheen kunnen rijden. Er zijn een aantal 3D-geprinte achtbanen gebouwd wereldwijd, en daarin zag ik dat de PTFE slangen een veelgebruikt materiaal zijn om de rails vorm te geven.

De keuze viel daarom – niet geheel onverwacht – bij mij óók op deze PTFE slang. Omdat PTFE Tube Shop tegen vriendelijke prijzen leveren en op elke maat besteld besteld kunnen worden, was dit het bedrijf waar ik mijn slangen besteld heb. Op onderstaande foto is een deel van de achtbaan te zien, waarbij de PTFE slang op de baan gemonteerd zit:

Na een gedeelde installatie van de PTFE slang zag het project er als volgt uit:

Nu is het de beurt aan de electronica en de trein om gemaakt en geïnstalleerd te worden. Over een paar maanden hoop ik dan een volledig functionerede 3D-geprinte achtbaan te hebben – met een beetje hulp van de PTFE slangen.

Patrick de Groot