Материалы для 3D-печати
Я печатаю из шести пластиков и одного фотополимера. Здесь они стоят рядом: сколько градусов выдерживает каждый, где подводит и сколько стоит грамм готовой детали. По карточке откроется подробная статья о материале.
Пластиков 6Фотополимеров 1Цена от 10 ₽/г
01Пластики для FDM-печати
- Прототипы, макеты, корпуса и подставки для домаДержит до 55 °CСлабое местоМягчеет уже в летней машинеЧитать статью
PLA
10 ₽/г - Рабочие детали, кронштейны, ёмкости, защитные экраныДержит до 70 °CСлабое местоПоверхность легко царапаетсяЧитать статью
PETG
12 ₽/г - Корпуса техники, детали в машину, всё под покраскуДержит до 100 °CСлабое местоКрупные плоские детали ведёт при печатиЧитать статью
ABS
15 ₽/г - Вывески, кронштейны антенн и камер, всё на годы под солнцемДержит до 100 °CСлабое местоДля детали в помещении это переплатаЧитать статью
ASA
20 ₽/г - Уплотнения, демпферы, чехлы, роликиДержит до 80 °CСлабое местоТочная резьба и тонкие стенки не выйдутСтатья готовится
Флекс
20 ₽/г - Шестерни, оснастка для производства, детали дроновДержит до 120 °CСлабое местоБоится сырости, поверхность шершаваяСтатья готовится
Нейлон со стекловолокном
32 ₽/г
FDM-принтер плавит пластиковую нить в горячем сопле и выкладывает деталь слой за слоем, как кондитер выдавливает крем из мешка[1]. Так печатают почти всё: от пробного корпуса до шестерни в редукторе. Пластики отличаются тем, сколько тепла, солнца и нагрузки они переносят, поэтому выбор начинается с того, где будет работать деталь.
02Фотополимер для SLA-печати
- Фигурки, миниатюры, мастер-модели для литьяСлабое местоХрупкий, на солнце желтеетСтатья готовится
Фотополимер
40 ₽/г
Фотополимерный принтер работает иначе. Деталь растёт из ванны с жидкой смолой, и каждый слой застывает под ультрафиолетом. Свет запускает реакцию, молекулы смолы сшиваются в сплошную сетку, и обратно в жидкость она уже не превратится даже при нагреве[6]. Слои срастаются химически, поэтому на готовой детали их не видно, а мелкий рельеф выходит чётким.
03Как выбрать пластик для 3D-печати
Про каждую деталь я задаю четыре вопроса по порядку: будет ли она греться, стоять на улице, держать нагрузку и должна ли гнуться. Первое «да» обычно и решает, какой пластик выбрать для 3D-печати. Цвет и цена идут потом.
Жара
У любого пластика есть температура стеклования. Ниже неё длинные молекулы сцеплены и держат форму, выше начинают скользить друг по другу, и твёрдая деталь мягчеет, как пластилин в тёплой руке. У PLA эта граница лежит от 55 до 60 градусов[2], поэтому подставка из PLA, забытая летом в машине, возвращается кривой. С запасом я считаю рабочими для PETG 70 градусов, для флекса 80, для ABS и ASA 100, для нейлона со стекловолокном 120. Как нагрев гнёт деталь, можно посмотреть на схеме в статье о PLA.
Солнце и дождь
Ультрафиолет разрушает пластик медленно и не всегда так, как пишут в магазинах. В опыте, где образцы облучали лампой с перерывами на росу, PETG потерял 36 процентов прочности на разрыв, а PLA всего 5[4]. Зато воды PETG не боится, и сезон на балконе ему нипочём. Для детали, которая годами висит на фасаде или на крыше, я беру ASA: этот пластик создавали как раз для улицы. Подробно о PETG под дождём и солнцем рассказываю в статье о нём.
Нагрузка и слои
Напечатанная деталь прочнее вдоль слоёв, чем поперёк: каждый слой прилипает к предыдущему, и шов между ними слабее самого пластика. Исследователи печатали одинаковые образцы лёжа, на ребре и стоя, и стоячие рвались по швам раньше всех[3]. Поэтому для нагруженной детали я выбираю не только материал, но и то, как положить её на стол. Под постоянным грузом PLA понемногу проседает, PETG гнётся и держит, а шестерни и крепёж под нагрузкой лучше печатать нейлоном со стекловолокном.
Влага
Пруток набирает воду прямо из воздуха[5]. Сырой пластик пузырится в сопле, и деталь выходит слабее и шершавее. Сильнее других сырости боится нейлон, его хранят только в сухом. Готовой детали из PETG вода не страшна, поэтому для ванной и улицы я советую его, а для многих лет под солнцем ASA.
Мелкие детали
Когда важнее всего детализация, пластик уступает смоле. Даже на самом тонком слое FDM, 0,08 мм, у фигурки высотой с палец слои заметны на свету, а мелкий рельеф теряет чёткость. Фотополимер печатает гладко сразу. Но он хрупче и боится солнца, так что для рабочих деталей я его не советую.
04Пластик или фотополимер
Главное различие в одной таблице. Пластик берут для деталей, которые работают, смолу для тех, на которые смотрят.
| Пластик, FDM | Фотополимер, SLA | |
|---|---|---|
| Как печатает | Нить плавится в сопле | Смола застывает под светом |
| Поверхность | Слои видны, толщина от 0,08 до 0,28 мм | Слоёв не видно, гладкая сразу |
| Прочность | От хрупкого PLA до нейлона со стекловолокном | Хрупче пластика |
| Солнце | ASA стоит годами | Желтеет и становится ломким |
| Самая крупная деталь | 256 × 256 × 256 мм | 211 × 118 × 220 мм |
| Цена за грамм | 10 … 32 ₽ | 40 ₽ |
05Частые вопросы
Какой пластик выбрать для 3D-печати, если деталь для дома?
PLA. Он самый недорогой, 10 ₽ за грамм, точно держит размер и печатается быстрее других. Подходит для корпусов, подставок, макетов и всего, что не нагревается выше 55 градусов.
Какой пластик для 3D-печати самый прочный?
Нейлон со стекловолокном, PA6-GF. Из него печатают шестерни, оснастку для производства и детали дронов. Он держит около 120 градусов и не боится масла и бензина. Грамм стоит 32 ₽.
Какой пластик выдерживает жару?
ABS и ASA держат около 100 градусов, нейлон со стекловолокном около 120. PETG подходит примерно до 70 градусов, PLA только до 55: в машине летом деталь из него поведёт.
Какой пластик подходит для улицы?
Если деталь будет годами стоять под солнцем, ASA: он не желтеет и не трескается от ультрафиолета. PETG не боится воды и переживёт сезон на балконе, но от солнца со временем теряет прочность.
Чем фотополимер отличается от пластика?
Смола застывает под ультрафиолетом, поэтому слоёв на детали не видно и мелкий рельеф выходит чётким. Зато она хрупче пластика и желтеет на солнце, а грамм стоит 40 ₽. Её берут для фигурок, миниатюр и мастер-моделей для литья.
Сколько стоит 3D-печать пластиком?
От 10 ₽ за грамм готовой детали из PLA до 32 ₽ из нейлона со стекловолокном при слое 0,2 мм. На 10 одинаковых деталей и больше действует скидка от 5 процентов. Минимальный заказ 1 000 ₽.
06Источники
Цифры и выводы статьи опираются на эти работы. Почти все они на английском: основная литература о пластиках выходит в международных журналах. Сноска в тексте раскрывает список и ведёт к нужному пункту.
Показать список: 6 научных работ и 0 опытов практиков
Научные работы
- Ngo T. D., Kashani A., Imbalzano G., Nguyen K. T. Q., Hui D. (2018). Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges. Composites Part B: Engineering, т. 143, с. 172-196. doi:10.1016/j.compositesb.2018.02.012как устроены способы 3D-печати и какими материалами печатает каждый
- Farah S., Anderson D. G., Langer R. (2016). Physical and mechanical properties of PLA, and their functions in widespread applications. A comprehensive review. Advanced Drug Delivery Reviews, т. 107, с. 367-392. doi:10.1016/j.addr.2016.06.012при какой температуре размягчается PLA
- Chacón J. M., Caminero M. A., García-Plaza E., Núñez P. J. (2017). Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection. Materials & Design, т. 124, с. 143-157. doi:10.1016/j.matdes.2017.03.065как положение детали на столе меняет её прочность
- Amza C. G., Zapciu A., Baciu F., Vasile M. I., Nicoara A. I. (2021). Accelerated Aging Effect on Mechanical Properties of Common 3D-Printing Polymers. Polymers, т. 13, статья 4132. doi:10.3390/polym13234132что ультрафиолет делает с PETG и PLA
- Aniskevich A., Bulderberga O., Stankevics L. (2023). Moisture Sorption and Degradation of Polymer Filaments Used in 3D Printing. Polymers, т. 15, статья 2600. doi:10.3390/polym15122600сколько воды набирает пруток из воздуха
- Bagheri A., Jin J. (2019). Photopolymerization in 3D Printing. ACS Applied Polymer Materials, т. 1, № 4, с. 593-611. doi:10.1021/acsapm.8b00165как свет превращает жидкую смолу в твёрдую деталь
Не знаете, какой материал нужен
Опишите, где деталь будет стоять и что ей придётся выдержать, или пришлите модель. Я подберу материал, посчитаю стоимость и назову срок. Минимальный заказ 1 000 ₽, проверка файла бесплатная.
Заявка принята
Мы её уже видим. Ответим в течение рабочего дня: пн-пт до 22:00, сб и вс до 18:00. Если вопрос срочный, позвоните.