Выбор идеального филамента для RC-деталей: подробное руководство

Начав 3D-печать, я сначала почувствовал, что знаю почти всё. Вскоре, по эффекту Даннинга-Крюгера, понял: понимание поверхностное и слабое. Смирительный опыт пришел с первой функциональной деталью, требовавшей несколько частей с разными требованиями. Тогда я начал изучать термопласты и их характеристики.

В этой статье разберу типичные части РС-модели и рекомендуемые филаменты.

Рекомендуемый филамент для РС зависит от конкретной детали. Для рамы (шасси) лучше ABS, для кузова — PETG. Благодаря гибкости TPU и нейлон лучше всего для колес и бамперов соответственно, а пружины дают лучший результат на нейлоне.

Таблица резюмирует ключевые рекомендации:

Деталь RC	Характеристики	Рекомендуемый филамент
Рама (шасси)	Разрывная прочность, ударная вязкость, УФ-устойчивость	ABS
Кузов	Ударная вязкость, УФ-устойчивость	PETG
Колеса	Гибкость, износостойкость, химическая стойкость	TPU
Бамперы	Ударная вязкость, некоторая гибкость	Нейлон
Пружины	Гибкость, износостойкость	Нейлон

Выбор филамента для рамы RC-машины

Главные требования к раме — прочность, ударная вязкость, УФ-устойчивость. Если одно упущено — машина прослужит мало.

RC-машины постоянно в столкновениях, используются на улице в разной погоде — влага, сухость, УФ. Прочность смотреть объективно: рама должна быть жесткой, но с гибкостью для поглощения ударов.

Практические ограничения филаментов нужно учитывать сильно, выбирая под разные части с разными нагрузками. Наружные части — УФ-устойчивы, бамперы и шины — более гибкие для амортизации.

ABS

ABS популярен за прочность и термостойкость. Жесткий, долговечный, но лишен УФ-устойчивости для долгой жизни. По сравнению с PLA, ABS выдерживает выше температуры. По ударной вязкости высоко оценен — рекомендуется для многих применений.

Печать ABS имеет подводные камни — не легкий филамент. Перепады температур вызывают варпинг, нужно заботиться об этом. ABS воняет и токсичен при печати — нужна хорошая вентиляция.

Температура экструзии 220–250 °C, стол 90–115 °C. Напоминаем: ABS точно требует подогреваемого стола и камеру!

Несмотря на сложности, ABS популярен и дает приемлемые результаты при правильной калибровке. Лучше для внутренних частей и, возможно, рамы/подвески, не подвергающихся сильному солнцу.

Поликарбонат

Поликарбонат — идеал по прочности. Но печатать на нем непрактично. Разрывная прочность ~9800 PSI*, выдерживает до 685 фунтов, но нужна экструзия 260 °C и стол ~110 °C.

Поликарбонат для теплиц выдерживает УФ 5–15 лет до деградации. Из-за сложностей печати остается за пределами хоббиста.

*У ABS похожая разрывная прочность, у PLA — только ~7000 PSI.

Почему я предпочитаю ABS для рамы RC

ABS предпочтительнее поликарбоната несмотря на отсутствие УФ-устойчивости. Причина — хоббийные принтеры не держат температуры поликарбоната.

Шкалы температур не так далеко, но у большинства начальных принтеров есть порог максимальных температур. Поликарбонат идеален — высокая УФ-устойчивость, прочность и ударная вязкость более чем достаточно для RC.

Выбор филамента для кузова RC-машины

Ключевые критерии для кузова — УФ-устойчивость и ударная вязкость, они определяют срок службы.

Выбор филамента личный, каждый выбор продлит или сократит жизнь машины. Может придется перепечатывать ломающиеся бамперы — лучше следовать гайдлайнам. Экспериментировать с новыми филаментами никто не запрещает.

ASA

ASA — очень высокая ударная вязкость, выдерживает высокие температуры, высокая УФ-устойчивость. Ставит ASA на первое место для кузова. Включает устойчивость к суровой погоде.

Минус: высокие температуры печати — экструдер 220–245 °C, стол 90–110 °C. Еще минус — опасные пары, нужна вентиляция.

PETG

PETG — ~70% прочности поликарбоната, но высоко оценен. Температура печати 230–250 °C, стол 70–85 °C. Высокая разрывная прочность, ударная вязкость, УФ-устойчивость.

Эта комбинация сделала PETG востребованным для RC-частей, часто выбирают его выше ABS и других.

Тем не менее, ASA лучше для УФ-устойчивости. Оба печатаются довольно легко, оба служат цели. Можно выбрать по наличию или цене.

Почему я предпочитаю PETG для кузова RC

И ASA, и PETG — УФ-устойчивы и с высокой ударной вязкостью, идеальны для кузова/наружных частей RC. Из-за простоты печати рекомендую PETG.

Можно спорить, что ASA лучше подходит, но у термопласта важные минусы: сложность печати и высокая цена.

Филамент для колес RC-машины

Колеса создают проблему для реалистов: хочется мягкости и сцепления как у настоящих шин, но 3D-филаментами это не просто. Лучший вариант — гибкий филамент, поглощающий вибрации и улучшающий сцепление. TPU настоятельно рекомендуется.

TPU

Термополиуретан (TPU) — гибкий, мягкий, износостойкий, есть в разных градах с разной гибкостью. Дорога может сильно нагреваться, но TPU терпит до 80 °C (высокая Tg), работает везде. TPU не боится большинства химикатов — идеален для улицы.

При печати колес фокус на максимизации гибкости — снижайте процент заливки. Чем ниже %, тем выше гибкость. Печать относительно легка, но может быть проблематична с Bowden-трубкой, и филамент склонен к стрингу из-за эластичности.

Свойства TPU делают его неподходящим для большинства RC-деталей, но идеальным для бамперов и шин за высокую амортизацию ударов.

Выбор филамента для бамперов RC-машины

Бамперы принимают прямые удары — должны амортизировать, но быть достаточно прочными, чтобы не ломаться. Гибкость — ключ к функциональным бамперам. Нейлон или TPU с высокой заливкой дадут и прочность, и гибкость.

Нейлон

Нейлон отличен для бамперов RC — экстремально прочен, второй после поликарбоната. Имеет гибкость, идеальную для цели. NylonX — с карбоновым волокном, усиляет нейлон, заявлена ударная вязкость. Печать легка, но карбон абразивен — нужен закаленная/стальная сопла.

Температура экструзии нейлона 250–265 °C, стол 60–70 °C. Высокие температуры могут ограничить печать на некоторых принтерах, но процесс относительно легок.

Филамент для 3D-напечатанных пружин

Печать пружин — трюк, но возможно. Зависит от размера, в большинстве случаев больше головной боли, чем толку. Но если решили напечатать свои пружины — ребята из MakeFast Workshop нашли решение, ломающее логику 3D-печати. Они печатают одноволоконные пружины в воздухе, методом правильных кривых и углов при достаточном охлаждении для сохранения структуры.

Конвенциональная печать пружин требует поддержек и, возможно, больше одного слоя для формирования. Между обычной печатью и печатью в воздухе пружины печатаются, и я знаю из первых рук — оба метода имеют свои вызовы.

Нейлон

Нейлон — мой выбор для пружин. Выдерживает силовой тест, дает нужную гибкость. Достаточно жесткий — пружина держит форму, гибкость позволяет сжиматься/растягиваться в пределах. Та же характеристика, что делает нейлон крутым для бамперов.

Заключение

Переходя от миниатюр к функциональным частям, нужно учитывать специфические нужды каждого элемента конечного объекта. Если цепь сильна как ее слабое звено, RC-машина функциональна как подходящий выбранный филамент.

Кратко: ABS для рамы, PETG для кузова, TPU для шин, нейлон для пружин и бамперов. Конечно, можно просто купить металлические пружины и не мучиться с печатью!

Также PETG неплохо сработает для бамперов — довольно гибкий филамент.

Раздел рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендаций, чтобы убрать догадки и сэкономить время на поиске принтера, филамента или апгрейдов — это сложная задача, часто приводящая к путанице.

Мы отобрали несколько 3D-принтеров, подходящих новичкам, продвинутым и экспертам, а также филаменты и апгрейды — все протестированные и тщательно подобранные нами.