Wat is PPS-filament?
PPS staat voor polyfenyleensulfide.
Het is een zogeheten hoogwaardige engineering-kunststof. Dat is een verzamelnaam voor plastics die gemaakt zijn om écht iets te verduren: hitte, chemicaliën, jarenlange belasting. In de industrie zit PPS al decennia in pompen, kleppen, motorruimtes en schakelkasten. Pas de laatste paar jaar is het ook te krijgen als filament voor FDM-printers.
Als je de wereld van printmaterialen als een piramide ziet, staat PPS bijna helemaal bovenin. Alleen PEEK en PEI (ook wel ULTEM genoemd) gaan nog een stapje verder. Onder PPS zitten materialen als PC, nylon en ASA. En helemaal onderin zit PLA, waar de meeste mensen mee beginnen.
Nog iets belangrijks: puur PPS ga je in de praktijk niet tegenkomen. Wat je koopt is bijna altijd PPS-CF (met koolstofvezel erin) of PPS-GF (met glasvezel). Puur PPS krimpt namelijk zo hard tijdens het afkoelen dat je print onbruikbaar wordt. Die vezels houden dat in bedwang. Als wij het hieronder over PPS hebben, bedoelen we dus die vezelversterkte varianten.
Wat maakt PPS zo bijzonder?
Het kan tegen extreme hitte
Dit is de belangrijkste reden dat mensen bij PPS uitkomen. Vezelversterkt PPS kun je continu op 200 tot 220 °C laten draaien zonder dat het slap wordt of vervormt.
Om dat in perspectief te zetten: PETG begint al rond de 85 °C te vervormen. ASA rond de 100 °C. PPS zit daar dus met gemak twee keer overheen. Wil je weten hoe alle materialen zich onderling verhouden qua hitte? Dat lees je in wat is het meest hittebestendige filament.
Chemicaliën doen er niks mee
Hier wordt het echt indrukwekkend. Onder de 200 °C is er geen enkel bekend oplosmiddel dat PPS aantast.
Zuren, basen, benzine, diesel, remvloeistof, koelvloeistof, oliën, industriële schoonmaakmiddelen: het kan geen kwaad bij PPS. Waar ABS in aceton letterlijk oplost en PETG na een tijdje in olie week wordt, gebeurt er bij PPS simpelweg niets.
Het dooft zichzelf als het vlam vat
PPS haalt een UL94 V-0 classificatie. Dat is de strengste standaard voor vlamdovendheid bij kunststoffen: haal je de vlam weg, dan brandt het niet door en het druppelt ook niet.
Het mooie is dat PPS dit van nature doet. Bij andere kunststoffen moet je er brandvertragers aan toevoegen om dit voor elkaar te krijgen, en die maken het materiaal vaak zwakker of brosser. Voor onderdelen in schakelkasten, treinen of vliegtuigen is dit vaak gewoon een harde eis.
Het neemt nauwelijks vocht op
PPS neemt minder dan 0,05% vocht op. Dat is bijna niks.
Waarom is dat handig? Nylon is het schoolvoorbeeld van het tegenovergestelde. Laat je een nylon onderdeel een paar weken in een vochtige ruimte liggen, dan zuigt het water op, wordt het iets groter en merkbaar slapper. Vervelend als je onderdeel een krappe passing heeft. PPS blijft gewoon zoals je het geprint hebt.
Het is stijf en het blijft stijf
Door de koolstof- of glasvezel is PPS erg stijf. En het heeft een goede kruipweerstand. Kruip is wat er gebeurt als je een kunststof onderdeel jarenlang onder constante spanning zet: het gaat langzaam vervormen, zonder dat er iets breekt. Denk aan een plastic beugel die na twee jaar doorgezakt hangt. PPS heeft daar weinig last van.
De keerzijde: het is behoorlijk bros. PPS buigt niet mee, het knapt. Voor onderdelen die klappen moeten opvangen is het niet de beste keus.
Wat zijn de nadelen van PPS?
Je printer moet er echt tegen kunnen. Je hebt een all-metal hotend nodig die 350 °C haalt (een hotend met een teflon binnenbuisje verbrandt bij die temperaturen), een bed dat naar 120 °C of hoger gaat, een geharde nozzle én een verwarmde printkamer. De meeste consumentenprinters voldoen niet aan deze checklist.
Hechten op de plaat is lastig. PPS wil graag loskomen van je printplaat. Een standaard PEI-plaat is meestal niet genoeg. Je hebt vaak een speciale plaat nodig, of een laagje lijm.
Het slijt je nozzle heel snel. Koolstof- en glasvezel werken als schuurpapier. Een messing nozzle is binnen een paar uur printen gewoon rond geschuurd. Gehard staal of robijn is dus geen luxe, maar noodzaak.
Er is geen kleurkeuze. PPS-CF is zwart. PPS-GF is beige tot lichtgrijs. That's it.
Het is een duur filament. Reken op een veelvoud van wat je voor PLA of PETG betaalt per kilo. En daar komt bij dat het printen zelf ook meer machinetijd, energie en slijtage kost.
Het ziet er niet spannend uit. Het oppervlak is mat en een beetje korrelig door de vezels. Functioneel prima, maar het is geen materiaal waarmee je iets moois op je bureau zet.
De beste printinstellingen voor PPS
Even vooraf: instellingen verschillen per merk en per vezelvulling. Gebruik dit als richtlijn en check altijd het datasheet van jouw specifieke filament.
Nozzletemperatuur: 300–345 °C. Begin rond de 320 °C en stel bij op basis van wat je ziet. Zit je te laag, dan hechten je lagen slecht en krijg je onderextrusie (er komt te weinig materiaal uit de nozzle). Zit je te hoog, dan gaat het materiaal degraderen en loop je kans op verstoppingen.
Bedtemperatuur: 120–150 °C. Bij PPS geldt: hoe warmer, hoe beter. Combineer het met een goede hechtlaag. Een PPS-plaat of garolite werkt beter dan een kale PEI-plaat. Een laagje lijmstift op glas doet ook wonderen.
Kamertemperatuur: 60–90 °C. Dit is geen optie, dit is een vereiste. Een actief verwarmde printkamer houdt de krimp in bedwang. Doe je dit niet, dan krijg je warping (je print trekt krom en laat los van de plaat) of delaminatie (je lagen laten onderling los terwijl de print nog bezig is). Met alleen een passieve enclosure — een kast eromheen zonder verwarming — kom je er bij grotere onderdelen niet.
Nozzle: 0,4 mm of groter, in gehard staal of robijn. Veel mensen kiezen 0,6 mm, omdat de doorstroom dan stabieler is en je minder kans hebt op verstopping door de vezels.
Koeling: uit, of maximaal 10%. Dit voelt tegenintuïtief, maar bij PPS is snel koelen juist slecht. Het materiaal moet rustig uitkristalliseren, anders wordt de verbinding tussen je lagen zwak. Laat die ventilator dus gewoon uit.
Printsnelheid: 30–60 mm/s. Rustig aan. Snelheid levert je bij dit materiaal niets op, betere laaghechting wel.
Drogen: 4 tot 8 uur op 100–120 °C. Ja, ook al neemt PPS zelf bijna geen vocht op. De vezels en het buitenste laagje van je spoel doen dat wel. Print dus altijd vanuit een droogbox. Zie ook: vochtig filament herkennen en oplossen.
Infill: 30–60%. Je print PPS omdat een onderdeel iets moet kunnen hebben. Dan loont het om wat meer infill te gebruiken dan je gewend bent.
PPS vergeleken met andere filamenten
PPS vs. PEEK
PEEK is de enige die PPS écht overtreft. Continu gebruik boven de 250 °C, betere mechanische eigenschappen, gebruikt in medische implantaten.
Maar PEEK print op 400 °C+ met een kamertemperatuur van rond de 120 °C. Er zijn maar weinig printers die dat kunnen. En de prijs per kilo is een flink veelvoud van PPS. Voor de meeste toepassingen waarbij mensen aan PEEK denken, is PPS eerlijk gezegd de slimmere keuze.
PPS vs. PC (polycarbonaat)
PC is taaier. Het kan tegen een stootje waar PPS zou breken, en je kunt het transparant printen.
Maar PC lost op in allerlei oplosmiddelen, neemt vocht op en geeft het rond de 130–140 °C op. Kort samengevat: kies PC als je onderdeel klappen moet opvangen of doorzichtig moet zijn. Kies PPS zodra er chemie, brandstof of langdurige hitte in het spel komt.
PPS vs. nylon (PA-CF)
Nylon met koolstofvezel is sterk en taai, en een stuk goedkoper. Maar nylon is hygroscopisch: het trekt vocht aan uit de lucht. Daardoor verandert een nylon onderdeel na verloop van tijd van maat en wordt het slapper.
Ga je voor slagvastheid? Dan wint nylon. Gaat het om hitte, chemie of maatvastheid? Dan is PPS de betere keuze. Bekijk ook onze vergelijking nylon vs. ASA.
PPS vs. ASA en PETG
Dit is eigenlijk geen eerlijke vergelijking, maar we snappen dat de vraag opkomt.
ASA en PETG zijn prima materialen voor functionele onderdelen tot ongeveer 85 à 100 °C. En ze kosten een fractie van PPS. Zolang jouw onderdeel het daarmee redt, hoef je niet naar PPS te kijken.
Pas als je merkt dat je onderdeel het niet houdt qua temperatuur of chemische belasting, komt PPS in beeld. Niet eerder. Weet je niet zeker in welke categorie jouw project valt? Gebruik onze materiaalkeuzehulp of lees zo kies je het juiste filament.
Waar wordt PPS voor gebruikt?
In de motorruimte. Beugels, huisjes, kleppen en geleiders die vlak bij de motor zitten. Daar is het warm én komt het onderdeel in aanraking met koelvloeistof, olie en brandstof. Precies waar PPS voor gemaakt is.
In de chemische industrie. Pomponderdelen, waaiers, afdichtringen en houders die de hele dag door in contact staan met agressieve vloeistoffen. Zie ook: welk filament is waterdicht.
In schakelkasten en elektronica. Connectorbehuizingen en isolatoren, waarbij de vlamdovendheid en de elektrische isolatie de doorslag geven. Interessant voor installatiebedrijven.
Als reserveonderdeel. Een machine die al twintig jaar draait, een onderdeel dat niet meer leverbaar is, en een omgeving die warm of chemisch belast is. Lees meer over een reserveonderdeel laten maken.
Als productiehulpmiddel. Mallen, jigs en fixtures die mee moeten de oven in, of die gebruikt worden bij lijmen, lakken of solderen.
Veelgestelde vragen over PPS
Hoe hittebestendig is PPS?
Vezelversterkt PPS kun je continu op 200 tot 220 °C gebruiken. Korte pieken tot ongeveer 260 °C zijn meestal geen probleem. Smelten doet het pas rond de 280 °C.
Kan ik PPS op mijn eigen printer printen?
Alleen als je printer een all-metal hotend heeft die minimaal 350 °C haalt, een bed dat naar 120 °C of hoger gaat, een geharde nozzle en een verwarmde printkamer. Heb je een open printer of een standaard consumentenprinter? Dan gaat dit hem zeer waarschijnlijk niet worden.
Is PPS voedselveilig?
In de industrie wordt PPS gebruikt in voedselverwerkende machines. Maar dat zegt niks over jouw specifieke rol filament. Voedselveiligheid hangt af van de certificering van dat exacte filament, de nozzle waarmee je print en hoe poreus je print is. Ga er dus niet zomaar van uit.
Is PPS geschikt voor buiten?
Het kan prima tegen weer en wind, maar daar kies je het niet voor. Als je onderdeel alleen buiten moet staan zonder hitte- of chemie-eis, is ASA goedkoper en meer dan voldoende. Zie ook: de 3 beste 3D-printmaterialen voor buiten.
Hoe lijm je PPS?
Lastig, en dat is logisch. Bij de meeste kunststoffen lijm je door het oppervlak licht op te lossen met een oplosmiddel. Bij PPS werkt dat niet, omdat er nou eenmaal geen oplosmiddel is dat erdoorheen komt.
Wat wel werkt: het oppervlak flink opruwen en dan een tweecomponenten epoxy gebruiken. Of nog beter: kies voor een mechanische verbinding met schroeven of inserts. Meer hierover in 3D-prints aan elkaar lijmen.
Waarom is PPS zo duur?
Twee dingen. Het is een hoogwaardige kunststof met een ingewikkeld productieproces, gemaakt in veel kleinere volumes dan PLA of PETG. En het printen zelf kost meer: langere printtijden, veel meer energie en flinke slijtage aan printeronderdelen.
Iets laten printen in PPS?
Weet je zeker dat jouw onderdeel PPS nodig heeft? Upload je bestand in onze 3D-print prijscalculator en je ziet binnen een minuut wat het kost. PPS kun je gewoon als materiaal selecteren.
Twijfel je nog tussen PPS en iets goedkopers? Gebruik dan onze materiaalkeuzehulp, of vraag een gratis printbaarheidscheck aan. We kijken vrijblijvend met je mee of PPS echt nodig is, of dat je met een ander materiaal net zo goed uit bent. Dat kan je flink geld besparen.
