Kou verandert het materiaal
Een onderdeel dat binnen perfect werkt, kan bij −20 °C scheuren. Kunststoffen worden stijver en brosser als de temperatuur daalt, en het verschil tussen materialen is groot. PLA is stijf maar al bij kamertemperatuur bros en verdraagt in de kou slecht stoten. PETG is taaier en een goede standaardkeuze voor houders die buiten worden gebruikt.
ASA kan goed tegen zowel kou als zon. Polyamide (PA) is zeer taai en slijtvast, maar neemt vocht op, wat maten en stijfheid beïnvloedt. TPU blijft ver onder nul flexibel en past bij grepen, dempers en beschermkappen. We kiezen het materiaal op basis van de laagste temperatuur die het onderdeel moet doorstaan en van hoe het wordt belast: gelijkmatig, met stoten of met trillingen.
Ook sneeuw en ijs beïnvloeden het ontwerp. Snapverbindingen die met handschoenen aan open moeten, krijgen een grotere greep en een langere hefboom. Groeven en holtes waarin water kan blijven staan en bevriezen, vermijden we of voorzien we van drainagegaten, omdat uitzettend ijs zelfs taaie materialen kan doen splijten. Een eenvoudige test is een proefstuk een nacht in de vriezer te leggen en het daarna te buigen: brosse materialen vallen direct door de mand.
Uv, warmte en vocht
Zonlicht breekt veel kunststoffen in de loop van de tijd af. Het oppervlak verbleekt, wordt krijtig en verliest taaiheid. ASA is het FDM-materiaal dat het best tegen uv kan, terwijl PLA en PETG in de volle zon sneller verouderen. Een zwart onderdeel in de zon kan bovendien flink warmer worden dan de lucht. In een auto of op een donkere dakkoffer is dat genoeg om PLA te laten vervormen. Een licht onderdeel blijft koeler, dus voor onderdelen die meerdere seizoenen buiten zitten, is ASA in een lichte kleur een robuuste keuze.
Vocht treft vooral polyamide, en zout water stelt eisen aan de metalen delen. Schroeven en moeren buiten zijn bij voorkeur van rvs, A2 in een normale omgeving en A4 bij zout water. We tekenen ruimte in voor schroeven, ringen en inserts in de juiste maat, zodat u standaardcomponenten bij de dichtstbijzijnde bouwmarkt kunt kopen.
Gewicht tegenover stijfheid
De stijfheid van een balk neemt toe met de derde macht van de hoogte. Verdubbelt de hoogte, dan wordt het onderdeel in die richting ongeveer acht keer stijver. Daarom leggen we materiaal waar de buiging het grootst is en maken we lichter waar het niet nodig is, met ribben, holle profielen en afgeronde overgangen. Scherpe binnenhoeken geven spanningsconcentraties, dus we gebruiken radiussen van minstens 1–2 mm waar de kracht loopt.
Bij 3D-printen komt de sterkte vooral uit de wanden, niet uit de vulling. Een onderdeel met vier tot zes perimeters en een matige vulling is vaak sterker en lichter dan een massief onderdeel. De laagrichting bepaalt waar het onderdeel het zwakst is, dus we oriënteren het zo dat de belasting in de lengte van de lagen loopt. Hoe oriëntatie en wanden de sterkte beïnvloeden, beschrijven we bij ontwerpen voor 3D-printen.
Om de zwakste plekken te vinden, kunnen we in CAD een vereenvoudigde spanningscontrole doen. Dat is een schatting en geen gecertificeerde berekening, maar het laat zien waar het materiaal nut heeft en waar het alleen weegt. Lichter maken heeft wel een grens. Een te dun onderdeel kan de test doorstaan, maar na een paar duizend kilometer bezwijken aan vermoeiing door de trillingen van een fiets of sneeuwscooter. Daar dimensioneren we met marge en vermijden we dunne stangen die kunnen gaan meetrillen.
Houders op maat voor fiets, stok en ski
Veel uitrusting heeft standaardmaten die het ontwerp eenvoudiger maken. Moderne fietssturen hebben vaak een diameter van 31,8 of 35 mm bij de stuurpen en 22,2 mm bij de handvatten. Camera's en lampen hebben vaak een 1/4-inch UNC-draad voor een statief. We meten toch altijd uw eigen uitrusting, omdat tape, rubber en lak de diameter veranderen.
Ski's, stokken en hengels hebben bovendien vaak conische of ovale doorsneden. Daar meten we op meerdere plekken of gaan we uit van een afdruk in klei of kit. Zo ligt de klem over het hele oppervlak aan en niet alleen op twee punten.
Klemhouders tekenen we met een rubberen inleg of TPU-tussenlaag, zodat ze grip hebben zonder lak of carbon te beschadigen. Vleugelschroeven en snapverbindingen maken montage zonder gereedschap en met handschoenen mogelijk. Veiligheidskritische onderdelen zoals skibindingen, klimuitrusting en helmen ontwerpen we niet. Die vragen om beproeving en certificering die buiten een CAD-opdracht vallen.
In het echt testen en in kleine series maken
Het eerste exemplaar wordt getest waar het gebruikt gaat worden: op de loipe, op de fiets of aan het water. Past iets niet, dan veranderen we de parameters en printen we een nieuwe versie. Meestal zijn een of twee rondes genoeg voordat het onderdeel zit zoals het hoort. Elke versie krijgt een nummer in het model. Zo weet u welk onderdeel waar zit, en is de volgende serie gelijk aan de vorige. Wordt de uitrusting vervangen, dan passen we een paar parameters aan in plaats van alles opnieuw te tekenen.
Als het ontwerp klaar is, kan het worden gemaakt voor een hele vereniging, een team of een verhuurbedrijf. Vergelijkbare oplossingen maken we voor sneeuwscooters, quads en boten – zie onderdelen voor oldtimers en boten. Hebt u een idee voor een nieuw product voor de outdoormarkt, dan gaat het werk verder bij productontwikkeling en prototypes.
Materialen voor buitengebruik – richtwaarden
| Materiaal | Eigenschappen buiten |
|---|---|
| PLA | Stijf maar bros, wordt zacht rond 55–60 °C – binnen en prototypes |
| PETG | Taaier in de kou, verdraagt vocht, matige uv-bestendigheid – goede standaardkeuze |
| ASA | Zeer goede uv-bestendigheid, verdraagt warmte tot rond 90 °C |
| PA (nylon) | Zeer taai en slijtvast, neemt vocht op dat de maten beïnvloedt |
| PA met koolstofvezel | Stijf en licht, maatvast – voor belaste houders |
| TPU | Ook onder nul flexibel – grip, demping en bescherming |
| PC | Hoge slagvastheid en warmtebestendigheid, lastig te printen |
| Schroeven en moeren | Rvs A2 in een normale omgeving, A4 bij zout water |
| Binnenradiussen | Minstens 1–2 mm waar de kracht loopt, om scheuren te voorkomen |
Richtwaarden – de eigenschappen verschillen per fabrikant en hangen af van print en ontwerp.
Dit hebben we van u nodig
- Maten van de uitrusting waarop de houder komt – diameter, breedte, gatenpatroon
- Foto's van de plek waar het onderdeel wordt gemonteerd
- Wat er moet worden bevestigd en hoeveel het weegt
- Laagste temperatuur en of het onderdeel in de zon of bij zout water zit
- Of het onderdeel zonder gereedschap te monteren moet zijn
- Aantal exemplaren – één, enkele of een serie voor een vereniging
Voorbeeldopdrachten
- Lamphouder voor fietsstuur met snelkoppeling
- Camerahouder voor skistok of helm
- Gps- of telefoonhouder voor fiets en sneeuwscooter
- Hengelhouder voor boot of ijsvissen
- Adapter tussen twee diameters tentstokken
- Beschermkappen voor skipunten en -kanten tijdens transport
- Grepen in TPU voor trainingsmateriaal
- Houder voor hoofdlamp en uitrusting in de tent
- Kap en houder voor wildcamera
- Serie startnummerhouders voor een vereniging
Dit bepaalt prijs en levertijd
- Hoe complex de bevestiging is en het aantal bewegende delen
- Eisen aan laag gewicht en hoge stijfheid
- Aantal testversies
- Of meerdere varianten voor verschillende diameters nodig zijn
- Of een tekening voor metalen delen erbij hoort
- Aantal exemplaren dat moet worden gemaakt
Wat u krijgt
- STEP en STL of 3MF
- Materiaaladvies voor kou, uv en vocht
- Lijst van standaardschroeven en inserts
- Proefprint voor de pasvorm (optie)
- Parameters voor verschillende diameters en maten
Veelgestelde vragen
Kunnen 3D-geprinte onderdelen tegen vorst?
Ja, met het juiste materiaal. PETG, ASA, PA en TPU werken goed in de kou, terwijl PLA bros wordt en slecht tegen stoten kan. Ook de vorm telt: radiussen en een gelijkmatige wanddikte verkleinen de kans op scheuren.
Welk materiaal is het best voor onderdelen in de zon?
ASA heeft de beste uv-bestendigheid van de gangbare FDM-materialen en verdraagt warmte goed. PETG werkt ook, maar veroudert sneller in de volle zon. PLA kunt u buiten beter vermijden.
Kunt u een houder maken die precies op mijn fiets past?
Ja. Stuur de diameter op de plek waar de houder komt en foto's van die plek. We tekenen met een tussenlaag die kleine verschillen opvangt en het oppervlak beschermt.
Maakt u onderdelen voor skibindingen of klimuitrusting?
Nee. Veiligheidskritische uitrusting vraagt om beproeving en certificering. We ontwerpen accessoires, houders en beschermkappen die geen personen dragen.
Kunt u een serie maken voor onze vereniging?
Ja. Als het ontwerp is getest, kan het worden gemaakt in het aantal dat u nodig hebt, desgewenst in de clubkleur en met naam of logo in de vorm.