PLA, PETG, ASA или нейлон: как выбрать материал для запасной детали

Одна и та же защёлка в одном материале прослужит годы, а в другом сломается через неделю. Решающий вопрос — не прочность пластика, а то, где работает деталь: насколько она нагревается, светит ли на неё солнце, трётся ли она обо что-то и намокает ли.

Что производитель говорит о каждом материале

Цитаты ниже взяты из Prusa Knowledge Base — рекомендаций по филаменту от крупного производителя 3D-принтеров. Температуры — практические ориентиры для готовых деталей, а не лабораторные данные о теплостойкости под нагрузкой и не температуры, при которых принтер плавит пластик.

Производители используют те же семейства материалов для собственных деталей. Например, Mercedes-Benz Classic печатает на 3D-принтере ролики сдвижного люка из PA12 — это нейлон — для старых моделей, оснастки для которых больше нет [6].

Шаги

1. Исключите детали, от которых зависит безопасность. Если деталь держит человека, удерживает газ, воду под давлением или сетевое напряжение либо относится к тормозам, рулевому управлению или подвеске транспортного средства, никакой материал не сделает её пригодной. См. детали, которые нельзя печатать на 3D-принтере.
2. Проверьте нагрев. Если деталь стоит рядом с духовкой, радиатором, двигателем или находится в машине летом, PLA не подходит. Ниже 80 °C — PETG; до 93 °C — ASA; PC — термостойкий вариант производителя [5].
3. Проверьте солнце. Для всего, что находится на улице (сад, кузов автомобиля, лодка, автодом), выбирайте ASA, который производитель называет «подходящим для использования на улице» [3]. PLA «разрушается под действием ультрафиолета» [1].
4. Проверьте износ. Если деталь трётся, вращается или скользит (шестерня, втулка, ось петли), обычно выбирают нейлон, потому что он стоек к истиранию [4].
5. Проверьте воду. PETG описывают как водостойкий [2]. Нейлон и PC впитывают влагу, с чем мастер справляется, просушивая филамент; укажите в заказе, если деталь постоянно мокрая.
6. Проверьте пружинистость. Защёлкам нужно немного поддаваться. Производитель описывает нейлон как «чрезвычайно упругий материал» [4], а PETG — как подходящий для механических деталей [2]. Скажите мастеру, какие участки пружинят.
7. Сообщите мастеру и прислушайтесь к совету. Запишите выявленные условия и предложите материал. Мастер может предложить другой или иной способ — например, выточить деталь из металла.

Контакт с пищей и дети

У напечатанных пластиков есть линии слоёв, где могут скапливаться остатки, а многие филаменты и красители не сертифицированы для контакта с пищей. Осторожно относитесь к деталям, соприкасающимся с едой, и к деталям для маленьких детей и спросите мастера, что он может подтвердить. Ничто здесь не заменяет технический паспорт материала.

Почему печать важна не меньше, чем пластик

Исследование правительства Великобритании о напечатанных на 3D-принтере запчастях называет пористость, слабое сцепление слоёв и влияние влаги, ультрафиолета и старения среди рисков напечатанных деталей [7]. Ориентация, число стенок и заполнение меняют прочность детали в каждом направлении. Поэтому хороший мастер спрашивает, как нагружена деталь, а не только из чего она сделана.