Najsilniejszy filament drukarki 3D

The strongest 3D printer filament

Jeśli szukasz najmocniejszego filamentu do drukarki 3D, rozważ PEEK i poliwęglan. PEEK ma wytrzymałość na rozciąganie od 67 do 83 MPaPoliwęglan znany jest ze swojej wytrzymałości i trwałości. Wytrzymałość materiału do druku 3D można sprawdzić, analizując jego wytrzymałość na rozciąganie, udarność, odporność chemiczną, odporność na promieniowanie UV i temperaturę. Poniższa tabela pokazuje, jak najmocniejsze filamenty do drukarek 3D robić w tych obszarach:

Tworzywo

Odporność na uderzenia

Odporność chemiczna

Odporność na promieniowanie UV

Odporność na temperaturę

Nylon

Wysoki

Doskonały

Umiarkowany

Wysoki

Poliwęglan

Wysoki

Doskonały

Umiarkowany

Wysoki

ABS

Umiarkowany

Odporny

Umiarkowany

Umiarkowany

PETG

Umiarkowany

Lepsze niż PLA

Dobry

65°C - 75°C

PLA

Niski

Słaby

Niski

~55°C

Za pomocą tej tabeli możesz wybrać najmocniejszy filament do swojego projektu.

Wytrzymałość materiału do druku 3D

Wybierając materiał do druku 3D, warto wiedzieć, co go wyróżnia. Wytrzymałość materiału oznacza jego odporność na rozciąganie i uderzenia. Oznacza to również, jak radzi sobie z chemikaliami, światłem słonecznym i ciepłem. Te czynniki pomogą Ci wybrać odpowiedni filament do Twojego projektu.

Oto Główne rzeczy, które pokazują, jak wytrzymały jest materiał do druku 3D:

Property

Opis

Wytrzymałość na rozciąganie

Największa siła, jaką może wytrzymać materiał, zanim ulegnie pęknięciu

Granica plastyczności

Siła, przy której materiał zaczyna zmieniać kształt

Moduł Younga

Jak sztywny i giętki jest materiał

Wydłużenie przy zerwaniu

Jak bardzo się rozciąga, zanim pęknie

Wytrzymałość

Ile energii potrzeba, żeby się zepsuło

Wytrzymałość na rozciąganie

Wytrzymałość na rozciąganie informuje, ile siły może wytrzymać materiał, zanim pęknie. Jeśli zależy Ci na mocnym filamentzie, poszukaj takiego o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Poliwęglan wytrzymuje nacisk do 66 MPa. Nylon wytrzymuje od 50 do 90 MPa. TPU wytrzymuje 50 MPa. Te wartości pomogą Ci określić, które filamenty są wytrzymałe i nadają się do trudnych zadań.

Tworzywo

Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)

Poliwęglan

66

Nylon

50-90

TPU

50

Odporność na uderzenia

Odporność na uderzenia określa, jak dobrze filament znosi uderzenie lub upadek. Jeśli potrzebujesz wytrzymałych części, które są odporne na uderzenia, sprawdź tę właściwość. Zarówno poliwęglan, jak i nylon sprawdzają się tutaj dobrze. TPU również jest dobry. PLA+ jest cztery razy mocniejszy niż zwykły PLA.

Typ filamentu

Odporność na uderzenia XY (kJ/m2)

Odporność na uderzenia Z (kJ/m2)

Poliwęglan (PC)

Ponad 31,5

1,8 - 5,4

Nylon (PA)

Nie łamie się

5.4 - 10.1

TPU

200 MPa

Nie dotyczy

PLA+

4 razy mocniejszy niż PLA

8.7

Odporność chemiczna

Odporność na działanie substancji chemicznych pomaga wybrać filament do stosowania w miejscach, w których występują oleje lub kwasy. Poliwęglan jest odporny na działanie wielu substancji chemicznych, takich jak oleje i alkohole. PEEK jest odporny zarówno na substancje organiczne, jak i nieorganiczne. Nylon dobrze radzi sobie z zasadami i słabymi kwasami. ABS dobrze radzi sobie z niektórymi kwasami i solami.

Włókno

Odporność chemiczna

Komputer

Wytrzymuje działanie olejów, alkoholi, smarów i wosków

ZERKAĆ

Dobra przeciwko czynnikom organicznym i nieorganicznym

Nylon

Radzi sobie z zasadami, słabymi kwasami i utleniaczami

ABS

Działa z kwasami, chlorkami, solami, roztworami

Odporność na promieniowanie UV

Odporność na promieniowanie UV oznacza, że ​​filament nie ulega zniszczeniu pod wpływem światła słonecznego. Jeśli chcesz uzyskać wytrzymałe elementy do zastosowań zewnętrznych, wybierz filament o wysokiej odporności na promieniowanie UV. PETG nadaje się do zastosowań zewnętrznych i blokuje promieniowanie UV. ASA jest najlepszy pod względem odporności na promieniowanie UV i nie blaknie ani nie pęka. ABS może blokować promieniowanie UV, jeśli dodasz do niego specjalny składnik.

  • PETG: Blokuje promienie UV, dobry do stosowania na zewnątrz.
  • ASA: Najlepszy dla UV, nie blaknie i nie pęka.
  • ABS: Wymaga specjalnego materiału blokującego promieniowanie UV.

Odporność na temperaturę

Odporność na temperaturę informuje, ile ciepła może wytrzymać materiał, zanim się stopi lub osłabnie. Poliwęglan to jeden z materiałów najlepiej wytrzymujących wysokie temperatury, do ok. 290°C. Włókna ciągłe wytrzymują temperaturę do 245°C. Włókna przewodzące pracują w temperaturze do 220°C.

Typ filamentu

Maxminimalna temperatura robocza (°C)

Poliwęglan (PC)

290±20

Włókno ciągłe

245±15

Włókno przewodzące

220±10

Wskazówka: Jeśli potrzebujesz filamentu do pracy w gorących miejscach, wybierz filament poliwęglanowy lub filament z włókien ciągłych.

Najmocniejsze filamenty do drukarek 3D

Jeśli szukasz najmocniejszych filamentów do drukarek 3D, powinieneś sprawdzić, jak działają w praktyce. Możesz sprawdzić takie parametry, jak wytrzymałość na rozciąganie, odporność na uderzenia i odporność na temperaturę. Poniższa tabela pomoże Ci porównać najmocniejsze filamenty:

Włókno

Wytrzymałość na rozciąganie (PSI)

Odporność na temperaturę (°C)

Odporność na uderzenia

ZERKAĆ

7250

>250

Wysoki

Nylon

7000

Nie dotyczy

Wysoki

ABS

4700

220-250

Dobry

PLA

7250

190-220

Nie dotyczy

PETG

7000

220-260

Nie dotyczy

TPU

4000

Nie dotyczy

Doskonały

Poliwęglan

5200

Do 140

Doskonały

ZERKAĆ

PEEK to jeden z najmocniejszych filamentów do drukarek 3D Można go używać. Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymuje wysokie temperatury. PEEK nie pęka łatwo pod wpływem uderzeń. Wytrzymuje temperatury powyżej 250°C i zachowuje wytrzymałość pod naciskiem. PEEK jest używany w samochodach, samolotach i szpitalach. Może zastąpić metal, ponieważ jest lekki i wytrzymały. PEEK jest odporny na działanie chemikaliów i zużycie. Nadaje się do trudnych prac. Jeśli drukujesz z odpowiednimi ustawieniami, Twoje części będą miały odpowiedni rozmiar.

Wskazówka: Wybierz PEEK, jeśli potrzebujesz mocnych i wytrzymałych części, które będą odporne na działanie wysokiej temperatury, chemikaliów i dużego ciężaru.

Aplikacje PEEK:

  • Motoryzacja: elementy bezpieczeństwa i pochłanianie energii
  • Lotnictwo i kosmonautyka: lekkie urządzenia o dużej wytrzymałości
  • Medycyna: Narzędzia stomatologiczne i urządzenia chirurgiczne

Poliwęglan

Poliwęglan to jeden z najmocniejszych filamentów do drukarek 3D, odpornych na uderzenia. Jest bardzo wytrzymały i charakteryzuje się dobrą wytrzymałością na rozciąganie. Poliwęglan zachowuje swój kształt nawet w wysokiej temperaturze, do 140°C. Można go używać do produkcji odzieży ochronnej, części samochodowych i modeli testowych. Poliwęglan nie jest tak wytrzymały jak PEEK, ale nadal jest bardzo wytrzymały i trwały.

  • Poliwęglan jest odporny na uderzenia i zapewnia bezpieczeństwo.
  • Można go używać do mocnych części w wielu projektach.

Nylon

Nylon to doskonały wybór, jeśli potrzebujesz mocnych i elastycznych części. Jest lekki, ale jednocześnie bardzo wytrzymały. Nylon charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie i dobrze znosi uderzenia. Nie ulega uszkodzeniu pod wpływem chemikaliów ani zużyciu. Nylonu można używać do kół zębatych, tulei i części ruchomych. Nylon topi się w wysokiej temperaturze, dzięki czemu można go stosować w większej liczbie zastosowań niż PLA czy PETG.

Korzyść

Opis

Stosunek wytrzymałości do masy

Tworzy lekkie, ale wytrzymałe części

Odporność chemiczna

Obsługuje chemikalia i rozpuszczalniki

Odporność na zużycie

Dobre do części z tarciem

Opłacalność

Oszczędza pieniądze i czas

Doskonała przyczepność warstw

Utrzymuje wydruki mocne i dokładne

ABS

ABS to wytrzymały filament do drukarek 3D do codziennego użytku. Charakteryzuje się dobrą wytrzymałością na rozciąganie i jest odporny na uderzenia. ABS wytrzymuje temperaturę do 100°C zanim zmięknie. ABS można używać do zabawek, pokrowców i części samochodowych. ABS działa lepiej niż PLA w wysokiej temperaturze, ale może zmienić kształt, jeśli będzie zbyt długo nagrzewany.

  • ABS zachowuje swój kształt pod wpływem ciepła.
  • ABS można stosować w częściach wymagających wytrzymałości.

TPU

TPU to giętki filament, który jest jednocześnie bardzo wytrzymały. Jest odporny na uderzenia i nie zużywa się szybko. TPU wygina się i rozciąga jak guma. Można go używać do etui na telefony, uszczelek i innych elementów wymagających amortyzacji wstrząsów. TPU nie rozrywa się ani nie rysuje łatwo, dlatego nadaje się do części, które muszą być giętkie i trwałe.

Uwaga: TPU najlepiej sprawdza się w przypadku części, które muszą się zginać, rozciągać lub być odporne na uderzenia.

Włókno węglowe

Włókno węglowe jest bardzo mocne i sztywneJest lekki, ale wytrzymuje duży ciężar. Włókna węglowe nie zmieniają kształtu pod wpływem ciepła i zachowują wytrzymałość. Można ich używać do produkcji ram dronów, części samochodowych i narzędzi. Ten filament nie odkształca się ani nie kurczy zbytnio, dzięki czemu wydruki zachowują odpowiedni rozmiar.

Property

Opis

Wysoka wytrzymałość

Mocny i lekki

Stabilność wymiarowa

Utrzymuje precyzję wydruków

Wysoka temperatura ugięcia cieplnego

Działa w gorących środowiskach

Z włókna węglowego można wykonać lekkie i wytrzymałe części.


Belka dwuteowa udarowa PLA

I-BEAM IMPACT PLA to nowy, wytrzymały filament do drukarek 3D. Jest znacznie wytrzymalszy niż zwykły PLA. Jest łatwy w druku i dobrze sprawdza się zarówno do części testowych, jak i rzeczywistych. I-BEAM IMPACT PLA zachowuje wytrzymałość i kształt lepiej niż zwykły PLA. Można go używać do części narażonych na upuszczenie lub uderzenie.

I-BEAM IMPACT PLA to dobry wybór, jeśli poszukujesz wytrzymałych i łatwych w drukowaniu filamentów.

Wybierając najmocniejsze filamenty do drukarek 3D, upewnij się, że są one odpowiednie do Twojego projektu. Najlepsze rezultaty uzyskasz, używając filamentu najlepiej dopasowanego do Twoich potrzeb.

Przypadki użycia

Funkcjonalny Prototypy

Do wykonania prototypów potrzebne są wytrzymałe materiały. Części powinny zachowywać się jak produkt finalny. Poliwęglan jest bardzo wytrzymały i niełamliwy. Nylon wygina się, ale pozostaje wytrzymały, więc nadaje się do kół zębatych. PETG sprawdza się na zewnątrz, ponieważ jest odporny na uderzenia i niekorzystne warunki atmosferyczne. Jeśli testujesz części, które utrzymują ciężar, te filamenty pokażą, jak Twój projekt zachowuje się pod wpływem naprężeń.

Wskazówka: Do prototypów, które będą narażone na rzeczywiste siły, wybieraj wytrzymałe filamenty.

  1. Poliwęglan (PC): Bardzo wytrzymały i odporny na pęknięcia, dobry do produkcji części roboczych.
  2. Nylon (poliamid): Wytrzymały i elastyczny, świetnie nadaje się do przekładni i ruchomych części.
  3. PETG: Wytrzymały, dobrze znosi uderzenia, dobrze radzi sobie na zewnątrz.

Części do użytku końcowego

Potrzebujesz filamentów, które są trwałe i nie pękają, aby uzyskać gotowe części. ABS jest wytrzymały i nie topi się szybko, dlatego nadaje się do części samochodowych i narzędzi. PETG jest łatwy w druku i nie ulega zniszczeniu pod wpływem wody, dlatego nadaje się do zastosowań zewnętrznych. TPU jest giętki i wytrzymały, dlatego najlepiej nadaje się do etui na telefony i uszczelek. Te filamenty zachowują swoją wytrzymałość, utrzymując ciężar, dzięki czemu Twoje części służą dłużej.

  • ABS: Mocny i nie topiący się szybko, dobry do twardych części.
  • PETG: Nie ulega zniszczeniu pod wpływem wody i nie odkształca się.
  • TPU: Wygina się i jest trwały, najlepszy do uszczelnień i etui.

Zastosowania zewnętrzne

Części zewnętrzne muszą być odporne na słońce, deszcz i upał. Potrzebne są filamenty blokujące promieniowanie UV i niekorzystne warunki atmosferyczne. ASA najlepiej sprawdza się w blokowaniu promieniowania UV i niekorzystnych warunków atmosferycznych. Poliwęglan zawiera filtry UV i sprawdza się w gorących miejscach. Nylon jest trwały, ale słońce może go osłabiać. PETG i TPU są odporne na warunki atmosferyczne, ale ASA i poliwęglan lepiej sprawdzają się na zewnątrz.

Typ filamentu

Odporność na promieniowanie UV

Odporność na warunki atmosferyczne

Trwałość

Notatki

ASA

Wysoki

Tak

Wysoki

Najlepiej sprawdza się na zewnątrz, bardzo dobrze blokuje promienie UV.

Poliwęglan

Doskonały

Tak

Wysoki

Posiada filtry UV, działa w gorących miejscach.

Nylon

Umiarkowany

Tak

Wysoki

Dobrze się wygina, ale słońce może go osłabiać.

TPU

Niski

Tak

Umiarkowany

Wygina się i jest trwały, ale nie nadaje się do intensywnego nasłonecznienia.

PETG

Umiarkowany

Tak

Wysoki

Blokuje część promieniowania UV, ale nie jest tak dobry jak ASA czy poliwęglan.

Środowiska o wysokiej temperaturze

Potrzebujesz filamentów, które zachowają wytrzymałość w wysokich temperaturach, do trudnych prac. Essentium PEKK wytrzymuje temperatury do 280°C, więc nadaje się do samolotów i samochodów. SABIC ULTEM 9085 nie pali się i wytrzymuje temperatury do 210°C. BASF PAHT CF15 zawiera włókna węglowe zapewniające dodatkową wytrzymałość i odporność na ciepło. Polymaker PC-Max Nie pęka łatwo i wytrzymuje temperatury do 140°C. Te filamenty pozwalają drukować części, które utrzymują ciężar i pozostają wytrzymałe w gorących miejscach.

  • Essentium PEKK: Odporny na temperatury do 280°C, odpowiedni do samolotów i samochodów.
  • SABIC ULTEM 9085: Odporny na temperatury do 210°C, nie parzy.
  • BASF PAHT CF15: Odporny na temperatury do 150°C, zawiera włókno węglowe.
  • Polymaker PC-Max: Wytrzymuje temperatury do 140°C, jest wytrzymały i niedrogi.

Narażenie na działanie substancji chemicznych

Laboratoria i fabryki potrzebują filamentów odpornych na działanie chemikaliów. ULTEM 1010 jest dobrym wyborem, ponieważ nie topi się i jest odporny na działanie chemikaliów. Filamenty Kynar PVDF i Solef PVDF AM dobrze sprawdzają się w miejscach z silnymi chemikaliami. PVDF nie ulega zniszczeniu pod wpływem wielu kwasów, zasad i innych chemikaliów. Można ich używać do elementów, które muszą zachować wytrzymałość w kontakcie z chemikaliami.

  • ULTEM 1010: Nie topi się i jest odporny na działanie substancji chemicznych.
  • Kynar PVDF: Przeznaczony do miejsc, w których występują silne substancje chemiczne.
  • Filament Solef PVDF AM: Stworzony do blokowania substancji chemicznych.
  • PVDF: Blokuje kwasy, zasady i inne silne substancje chemiczne.

Uwaga: Do produkcji części w laboratoriach i fabrykach należy używać włókien odpornych na działanie chemikaliów.

Wybór odpowiedniego filamentu do drukarki 3D

Potrzeby aplikacji

Zastanów się, do czego ma służyć Twoja część. Wybierz filament, który spełni Twoje potrzeby. Jeśli potrzebujesz czegoś mocnego lub elastycznego, wybierz odpowiedni typ. PEEK sprawdza się w pracach z dużą ilością ciepła i naprężeń. Nylon jest dobry, jeśli chcesz, aby części były giętkie i trwałe. PETG jest łatwy w użyciu i dobrze sprawdza się na zewnątrz.

Oto tabela, która pomoże Ci wybrać najlepszy filament:

Kryteria

Opis

Średnica włókna

Upewnij się, że rozmiar pasuje do Twojej drukarki.

Możliwości drukarki

Sprawdź, czy Twoja drukarka obsługuje ten filament.

Tworzywo Properties

Zwróć uwagę na wytrzymałość, elastyczność i odporność na ciepło.

Potrzeby aplikacji

Pomyśl, co zrobi twoja rola i dokąd dotrze.

Wskazówka: Zawsze zastanów się, jak będziesz używać swojego wydruku. Zanim wybierzesz filament, zapoznaj się z jego specyfiką.

Zgodność drukarki

Twoja drukarka musi pracować z wybranym przez Ciebie filamentem. Niektóre drukarki używają tylko określonych filamentów. Sprawdź rozmiar dyszy i zakres temperatur. PEEK wymaga bardzo wysokiej temperatury od drukarki. ABS i PETG są łatwiejsze w użyciu i pasują do większości drukarek.

Koszt kontra wydajność

Chcesz dobrych rezultatów bez wydawania zbyt dużych pieniędzy. Filamenty takie jak PEEK i włókno węglowe są droższe, ale mocniejsze. PETG i ABS są tańsze i sprawdzają się w wielu zastosowaniach. Zastanów się nad swoim budżetem i tym, co ma robić Twoja część.

  • Propotrzeby projektu: Wybierz filament odpowiedni do Twojego zadania.
  • Zgodność z drukarką: Upewnij się, że Twoja drukarka może obsługiwać dany filament.
  • Koszt kontra wydajność: równowaga między ceną a funkcjonalnością.
  • Łatwość użycia: Jeśli jesteś początkujący, wypróbuj najpierw PETG.
  • Po wydrukowaniu: Niektóre filamenty wymagają dodatkowych czynności, aby lepiej wyglądały lub działały.
  1. Zbyt duże wypełnienie zużywa więcej filamentu i czasu. Użyj tylko tyle wypełnienia, ile potrzeba.
  2. Wytrzymałe wypełnienia pomagają przedłużyć trwałość elementu.
  3. Grube ścianki zwiększają wytrzymałość wydruku.
  4. Dodaj więcej wypełnienia w punktach naprężeń, aby zapobiec pęknięciom.
  5. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, zawsze dobieraj filament do swojego projektu.

Powinieneś wybrać filament pasujący do Twojego projektu. Pomyśl o wytrzymałości, elastyczności i odporności na ciepło. Poliwęglan, nylon i TPU to dobre wybory. wysoka wytrzymałość na rozciąganie, jak widać tutaj:

Typ filamentu

Przybliżona wytrzymałość na rozciąganie

Poliwęglan (PC)

70 MPa

Nylon (PA)

50–80 MPa

TPU

20–50 MPa

W suchym powietrzu wydruki są sztywniejsze i lepsze. Przechowuj filamenty w zamkniętych pojemnikach, aby je chronić.

Przed rozpoczęciem pracy sprawdź zakres temperatur i rozmiar dyszy drukarki. PETG i ABS są dobre dla początkujących. Do prac na zewnątrz lub trudnych zadań użyj nylonu z włóknem węglowym lub PP GF30.

Bar chart comparing heat deflection temperatures of various industrial 3D printing filaments

Wybierz najmocniejszy filament, który będzie pasował do Twojej drukarki i projektu. Dzięki temu uzyskasz najlepsze rezultaty.

Często zadawane pytania

Jaki jest najmocniejszy filament do drukarki 3D, którego mogę używać w domu?

Do uzyskania trwałych wydruków w domu możesz użyć poliwęglanu lub nylonu. Te filamenty pasują do większości drukarek stacjonarnych. PEEK jest jeszcze mocniejszy, ale potrzebujesz specjalnej drukarki, która bardzo się nagrzewa.

Czy mogę drukować wytrzymałe części za pomocą zwykłej drukarki 3D?

Możesz tworzyć wytrzymałe części z ABS, PETG lub nylonu. Użyj więcej wypełnienia i grubszych ścianek, aby wydruki były trwalsze. Upewnij się, że drukarka nagrzewa się do odpowiedniej temperatury dla wybranego filamentu.

Jak przechowywać mocne włókna, np. nylon lub PEEK?

  • Utrzymuj włókna w stanie suchym.
  • Umieść je w szczelnych pojemnikach lub workach próżniowych.
  • Dodaj wkłady z żelem krzemionkowym, aby wchłonąć wodę.

Woda może osłabić wydruki i sprawić, że nie będą one dobrze wyglądać.

Który filament jest najlepszy do użytku na zewnątrz?

Włókno

Odporność na promieniowanie UV

Odporność na warunki atmosferyczne

ASA

Doskonały

Doskonały

PETG

Dobry

Dobry

Poliwęglan

Dobry

Dobry

ASA jest najlepszym materiałem do stosowania na zewnątrz. PETG i poliwęglan również dobrze sprawdzają się na zewnątrz.