Топ высокопрочных филаментов для 3D-печати: долговечные, ударопрочные детали

Если вам нужна долговечная, высокопроизводительная деталь, способная выдерживать тяжелые удары и повторное использование, вы захотите печатать с лучшими из лучших материалов. Но какой филамент использовать? Существует бесчисленное множество материальных опций, но каждая предлагает разные характеристики и лучше подходит для разных ситуаций. В этой статье мы разберем высокопрочные филаменты для 3D-печати, которые должны быть в вершине вашего списка.

Мы посмотрим на прочность материала 3D-принтера через призму его прочности на растяжение, или максимальной нагрузки, которую материал может выдержать без разрыва при растяжении. Мы также можем ссылаться на относительное удлинение при разрыве, которое указывает, насколько филамент может растянуться перед разрывом и дает понимание ударной устойчивости.

Топ-3 высокопрочных филамента для 3D-печати

1. Поликарбонат

Поликарбонат (PC) — износостойкий материал для 3D-печати, способный сохранять свою вязкость в температурах до 140°C и до -20°C. Многие команды разработчиков используют поликарбонат как инженерный пластик благодаря его хорошим электрическим свойствам, высокой ударной прочности, размерной стабильности, малому весу, неэлектропроводности, устойчивости к разбавленным кислотам и гибкости.

Когда речь идет о прочности на растяжение материала для 3D-печати, поликарбонат трудно побить. У него прочность на растяжение 9800 psi (67,6 МПа), и напечатанный поликарбонатный крюк может выдерживать до 685 фунтов веса. Поликарбонат также имеет высокую ударную прочность и используется во всем от пуленепробиваемого стекла до защитных чехлов для электрических устройств до касок безопасности. Если вам нужна долговечная, гибкая, неэлектропроводная деталь с надежной механической структурой, способной выдерживать высокие удары или температуры, рассмотрите использование поликарбоната.

2. Нейлон

С прочностью на растяжение 7000 psi (48,3 МПа), нейлон — еще один сильный материал для 3D-печати. Нейлоновый крюк может выдержать только 485 фунтов, но нейлон легче печатать, чем поликарбонат. Для достижения лучших результатов убедитесь, что ваш филамент сухой и печатайте при температуре между 220°C и 270°C.

Нейлон склонен к легкому искривлению, но его устойчивость к удару, усталости, теслу и химикатам делает его подходящим для большинства применений 3D-печати. У него также низкий коэффициент трения, делая его идеальным для функциональных движущихся деталей, таких как живые петли, защелки и шестеренки. Плюс, он доступен и стоимоэффективен — если вы работаете с меньшим бюджетом или строите прототипы, вы можете произвести сильный конечный продукт за меньше, используя нейлоновый филамент.

3. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) — терполимер из акрилонитрила, бутадиена и стироловых полимеров. Он производится эмульсионной или непрерывной массовой техникой и устоен к воде, теслу и усталости. У него прочность на растяжение 4100 psi (28,3 МПа) и он популярен на инженерных, технических и домашних рынках. Часто используется в автомобильных деталях, бытовых предметах и продуктах, которые должны выдерживать высокие уровни механического напряжения.

Не только этот ударопрочный инженерный термопласт стоимоэффективен и доступен, но он также долговечен, поэтому неудивительно, что многие производители 3D-печатают высокофункциональные детали с ABS. С его гладкой отделкой ABS также идеален для конечных компонентов. Плюс, шлифовка, отделка или покраска ABS легка.

Композитные материалы

Помимо печати с вышеупомянутыми филаментами, вы можете использовать композитные материалы — те, содержащие смесь двух или более материалов — для увеличения прочности вашей конечной детали. Композиты часто содержат волокна, удерживаемые связующей матрицей, что делает их невероятно прочными и долговечными, оставаясь при этом относительно легкими. В результате многие команды разработчиков обращаются к углеволоконным или стекловолоконным материалам при облегчении деталей.

В общем, композитные материалы сильнее своих базовых материалов или предлагают другие выгоды, такие как увеличенная устойчивость, гибкость или долговечность. Например, деталь, напечатанная нейлоновым филаментом, смешанным с углеволокном или стекловолокном, будет более устойчивой, чем та, напечатанная некомпозитным нейлоновым филаментом. Компенсация в том, что композиты обычно дороже и требуют высоких температур печати.

Существует бесчисленное множество материальных комбинаций, когда речь идет о композитах, поэтому вы можете найти идеальный композитный материал для специфических требований вашего проекта. Дважды проверьте физическую, химическую и механическую совместимость перспективных материалов в вашем композите, чтобы убедиться, что нет конфликтов.

Выбор правильного филамента для 3D-печати с Fast Radius

Поликарбонат, нейлон и ABS — отличные материальные опции для создания сильных 3D-напечатанных деталей. Однако выбор правильного материала — лишь один аспект создания сильного готового продукта. Прочность 3D-напечатанных материалов также влияет ваш дизайн, пост-обработка или настройки принтера.

Когда вы партнеритесь с опытным производителем вроде Fast Radius, наша команда экспертов проведет вас через процесс выбора материала, помогая найти лучший материал за лучшую цену на основе нужд вашего проекта. Также мы поможем оптимизировать дизайн вашей детали для прочности и производимости. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать ваш следующий проект.