PLA, PETG, ASA czy nylon: jak wybrać materiał na część zamienną

Ten sam zatrzask może w jednym materiale wytrzymać lata, a w innym pęknąć po tygodniu. Kluczowe nie jest to, jak mocne jest tworzywo, tylko gdzie pracuje część: jak bardzo się nagrzewa, czy pada na nią słońce, czy o coś się ociera i czy jest mokra.

Co producent mówi o każdym materiale

Poniższe cytaty pochodzą z Prusa Knowledge Base, zaleceń dotyczących filamentów dużego producenta drukarek 3D. Temperatury to praktyczne wskazówki dla gotowych części, a nie laboratoryjne wyniki temperatury ugięcia pod obciążeniem, ani temperatury, w których drukarka topi tworzywo.

Producenci używają tych samych rodzin materiałów do własnych części. Mercedes-Benz Classic na przykład drukuje w 3D rolki dachu przesuwnego z PA12, czyli nylonu, do starszych modeli, do których nie ma już oryginalnych narzędzi [6].

Kroki

1. Wyklucz części krytyczne dla bezpieczeństwa. Jeśli część utrzymuje człowieka, odcina gaz, wodę pod ciśnieniem lub prąd z sieci albo należy do hamulców, układu kierowniczego lub zawieszenia pojazdu, żaden materiał jej nie usprawiedliwi. Zobacz części, których nigdy nie drukuj w 3D.
2. Sprawdź ciepło. Jeśli część jest blisko piekarnika, grzejnika, silnika albo w samochodzie latem, PLA odpada. Poniżej 80 °C PETG; do 93 °C ASA; PC to opcja producenta na wysoką temperaturę [5].
3. Sprawdź słońce. Do wszystkiego, co jest na zewnątrz (ogród, karoseria, łódź, przyczepa), wybierz ASA, które producent określa jako „nadające się do użytku na zewnątrz” [3]. PLA „degraduje pod wpływem UV” [1].
4. Sprawdź zużycie. Jeśli część się trze, obraca lub przesuwa (koło zębate, tuleja, sworzeń zawiasu), zwykle wybiera się nylon, bo jest odporny na ścieranie [4].
5. Sprawdź wodę. PETG opisuje się jako odporny na wodę [2]. Nylon i PC chłoną wilgoć, z czym wykonawca radzi sobie, susząc filament; napisz w zleceniu, jeśli część jest stale mokra.
6. Sprawdź uginanie. Zatrzaski muszą trochę się uginać. Producent opisuje nylon jako „niezwykle wytrzymały materiał” [4], a PETG jako odpowiedni do części mechanicznych [2]. Powiedz wykonawcy, które fragmenty się uginają.
7. Poinformuj wykonawcę i daj mu doradzić. Zapisz ustalone warunki i zaproponuj materiał. Wykonawca może zaproponować inny albo inną technologię, na przykład frezowanie części z metalu.

Kontakt z żywnością i dzieci

Drukowane tworzywa mają linie warstw, w których mogą zbierać się resztki, a wiele filamentów i barwników nie ma atestu do kontaktu z żywnością. Zachowaj ostrożność przy częściach mających kontakt z jedzeniem i przy częściach dla małych dzieci, i zapytaj wykonawcę, co może poświadczyć. Nic tutaj nie zastępuje karty technicznej materiału.

Dlaczego druk jest równie ważny jak tworzywo

Badanie rządu Wielkiej Brytanii dotyczące części zamiennych drukowanych w 3D wymienia porowatość, słabe łączenie warstw oraz wpływ wilgoci, UV i starzenia wśród zagrożeń dla drukowanych części [7]. Orientacja, liczba ścianek i wypełnienie zmieniają wytrzymałość części w każdym kierunku. Dlatego dobry wykonawca pyta, jak część jest obciążona, a nie tylko, z czego jest zrobiona.