Какой пластик выбрать для 3D-печати функциональной детали
Одна и та же деталь из разных пластиков служит по-разному: из одного материала она проработает годы, из другого поведёт в первое лето или треснет от удара. Поэтому материал выбирают по условиям работы детали, а не по цвету и цене катушки.
Короткая таблица
Температуры ориентировочные: это температура, при которой деталь под небольшой нагрузкой начинает терять форму. Точные цифры зависят от производителя и марки пластика.
| Материал | Держит нагрев | Сильные стороны | Где применять |
|---|---|---|---|
| PLA | до ~55 °C | точная печать, жёсткий, недорогой | макеты, корпуса для дома, оснастка без нагрева |
| PETG | до ~70 °C | прочный, не хрупкий, стоек к воде и многим химикатам | корпуса, крепёж, детали для улицы в тени |
| ABS | до ~90 °C | ударопрочный, хорошо обрабатывается | корпуса приборов, детали интерьера |
| ASA | до ~100 °C | как ABS, но не боится солнца | детали на улице, наружные элементы автомобиля |
| Нейлон (PA) | от ~80 °C, с углеволокном выше | износостойкий, вязкий, низкое трение | шестерни, втулки, петли, нагруженный крепёж |
| Поликарбонат (PC) | до ~110 °C | очень прочный и теплостойкий | нагруженные детали рядом с нагревом |
| TPU | до ~60–80 °C | гибкий, резиноподобный | уплотнители, демпферы, накладки, ремни |
Как выбрать: пять вопросов
1. Насколько деталь нагревается?
Это первый и главный вопрос. Салон автомобиля летом прогревается до 70–80 °C, а у торпеды под стеклом бывает и жарче. Рядом с двигателем, лампой или нагревательным элементом температура ещё выше. PLA там не годится, PETG — на пределе. Для салона берут ASA или ABS, для подкапотного пространства — нейлон с углеволокном или поликарбонат, и то с запасом по толщине.
2. Будет ли она на улице?
Ультрафиолет разрушает многие пластики: деталь желтеет, становится хрупкой и трескается. Для улицы лучший выбор — ASA, он создан под солнце. PETG держится неплохо, ABS без покраски или лака на солнце быстро стареет.
3. Какая нагрузка и есть ли удары?
Жёсткий PLA хорошо держит постоянную нагрузку, но от удара колется. PETG и ABS сначала гнутся и лишь потом ломаются. Для ударов и вибрации лучше всего подходят нейлон и поликарбонат.
4. Есть ли трение?
Шестерням, втулкам и направляющим нужен нейлон: он скользит, медленно изнашивается и не крошится. Шестерня из PLA быстро стачивается, особенно в паре с металлом.
5. Нужна ли гибкость?
Уплотнители, прокладки, отбойники и демпферы печатают из TPU. Его жёсткость зависит от марки: от мягкого, как резиновый ластик, до упругого, как подошва кроссовка.
Частые ошибки
- PLA в машину. Самая частая история: кронштейн или держатель телефона из PLA в первое же жаркое лето ведёт или проседает.
- ABS на солнце без защиты. Для улицы есть ASA, разница в цене небольшая.
- Нейлон без сушки. Нейлон впитывает влагу из воздуха, и сырой пруток даёт пористую и слабую деталь. Перед печатью его обязательно сушат.
- Слои поперёк нагрузки. Деталь, напечатанная методом FDM, слабее всего на отрыв между слоями. Поэтому важно, как её положить при печати: слои располагают вдоль основной нагрузки, а не поперёк.
- Тонкие стенки «как у оригинала». Литой пластик и напечатанная деталь ведут себя по-разному. Иногда стенку стоит сделать толще оригинала, если это не мешает установке.
Если сомневаетесь
Опишите, где стоит деталь и что с ней происходит: греется ли она, на солнце ли, на неё давят или она трётся. По этому описанию материал подбирается быстро. Если деталь уже ломалась, пришлите фото излома: по нему видно, отчего она сломалась.
Если деталь мелкая и требует точности, посмотрите сравнение технологий: «FDM или SLA: какую 3D-печать выбрать».