Коротко
Надрукована деталь з PETG, PLA чи ABS має міцність на розрив ≈ 35–60 МПа — приблизно як литий ABS або сосна. Нейлон і полікарбонат — 50–70 МПа, нейлон з вуглеволокном — до 100–110 МПа. Для корпусів, кронштейнів, шестерень і більшості пластикових запчастин цього досить.
Найслабше місце — межа між шарами, тому ми завжди орієнтуємо деталь так, щоб навантаження йшло вздовж шарів.
Таблиця міцності матеріалів
| Матеріал | Міцність на розрив, МПа (XY)** | Що це означає на практиці |
|---|---|---|
| PLA | ≈ 45–60 | жорсткий і міцний, але крихкий при ударі |
| PETG | ≈ 40–50 | трохи слабший за PLA на розрив, зате гнеться, а не тріскає |
| ABS / ASA | ≈ 35–45 | добре тримає удари й тепло |
| PC (полікарбонат) | ≈ 55–65 | один з найміцніших «звичайних» пластиків, ударостійкий |
| Нейлон PA | ≈ 50–70 | в'язкий, зносостійкий, витримує циклічні навантаження |
| PA-CF, PET-CF (з вуглеволокном) | ≈ 70–110 | найжорсткіші FDM-деталі, заміна алюмінію в легких вузлах |
| Для порівняння: сосна вздовж волокон | ≈ 40–80 | |
| Для порівняння: литий ABS | ≈ 40–50 | |
| Для порівняння: алюміній 6061-T6 | ≈ 290–310 | метал у 3–6 разів міцніший, але й важчий |
**Типові значення з техкарт для зразків, надрукованих пласко на столі. Уздовж осі Z (між шарами) — зазвичай на 30–60 % менше.
Порівняння з литтям і металом
Литий виріб однорідний, а надрукований складається з шарів, тому має ≈ 60–90 % міцності литого з того ж пластику. Різниця в тому, що для лиття потрібна прес-форма за тисячі доларів, а друк окупається вже з однієї деталі і до кількох сотень штук.
Алюміній і сталь у 3–10 разів міцніші, але пластик набагато легший. Товщі стінки й ребра жорсткості дозволяють надрукованій деталі замінити метал у легких вузлах: кріплення, тримачі, корпуси, пристосування для виробництва.
Які деталі можна замовити, а які ні
- Друкуємо: кронштейни, кріплення, корпуси приладів, клямки й ручки, шестерні та втулки з нейлону, деталі для побутової техніки, дронів і RC-моделей, кондуктори та шаблони для виробництва.
- Обговорюємо окремо: деталі під постійною вагою роками, роботу на морозі, різьбу з сильним затиском — тут підбираємо матеріал і закладаємо запас.
- Не друкуємо як заміну: вузли, від яких залежить безпека людей (кріплення сидінь, гальма, підвіска, страхувальне спорядження).
Від чого залежить міцність вашої деталі
- Матеріал. Удари — PETG, PC, нейлон; жорсткість — PLA, PA-CF; тепло — ABS, ASA, PC (див. термостійкість пластиків).
- Модель. Заокруглені внутрішні кути, ребра, стінки від 2–3 мм. Якщо моделі немає, змоделюємо її за кресленням чи зразком.
- Орієнтація на столі. Навантаження вздовж шарів.
- Налаштування друку. Більше стінок, достатнє заповнення, сухий пластик. Детально — у статті як зробити деталь міцнішою.
Що вказати в заявці
- Що робить деталь і яке навантаження на неї діє (вага, удар, затиск, тертя).
- Умови: температура, вулиця, вода, олива.
- Креслення, 3D-модель, фото або сама зламана деталь із розмірами.
- Кількість штук.
Поширені запитання
Чи можна надрукувати міцну запчастину?
Так. Корпуси, кріплення, шестерні, клямки й інші пластикові запчастини друкуються з PETG, ABS, PC або нейлону і служать роками. Вузли безпеки друкувати не варто.
Який пластик найміцніший для 3D-друку?
Нейлон з вуглеволокном (PA-CF) — найжорсткіший, полікарбонат і нейлон — найкращі на удар.
3D-друк міцніший за лиття?
Ні, надрукована деталь має ≈ 60–90 % міцності литої з того ж пластику. Зате не потрібна прес-форма, і вигідно робити від 1 штуки.
Чи замінить надрукована деталь металеву?
У легких вузлах — часто так, за рахунок товщих стінок і ребер. Під великим навантаженням і в вузлах безпеки — ні.
Скільки прослужить надрукована деталь?
При правильно підібраному матеріалі — роками. Найчастіше деталь виходить з ладу, якщо обрали пластик без запасу по температурі чи навантаженню.
Замовте міцну деталь у 3D HUB
Надішліть фото, креслення або модель і опишіть навантаження — підберемо матеріал, за потреби змоделюємо й надрукуємо.
Залишити заявку на друкЧитайте також: термостійкість пластиків, як зробити деталь міцнішою, PETG, нейлон, ASA, огляд пластиків.