Угле- или стеклонаполненный пластик: когда это оправдано

Опубликовано · 3 мин чтения

Детали из угленаполненного пластика

Коротко: волокно делает деталь жёстче и стабильнее по размеру, но не прочнее во всём. Берите углеволокно (CF), если деталь не должна гнуться и важен вес: кронштейны, рычаги, оснастка, дроны. Берите стекловолокно (GF), если деталь ещё и получает удары, должна изолировать ток или важен бюджет. Если деталь должна гнуться — защёлка, клипса, — лучше без волокна.

Что такое наполненный пластик

Это обычный филамент (PLA, PETG, нейлон, ABS, PBT), в который подмешаны очень короткие углеродные или стеклянные волокна, обычно 10–25 %. Волокна ложатся вдоль пути сопла и работают как арматура в бетоне: деталь меньше прогибается под нагрузкой и меньше усаживается при остывании, поэтому меньше коробится и точнее держит размер.

Название говорит само за себя: PLA-CF — PLA с углеволокном, PA-GF — нейлон со стекловолокном. Волокно повышает жёсткость, но температуру и химстойкость по-прежнему определяет базовый пластик. PLA-CF размягчается при тех же 55 °C, что и обычный PLA (HDT PLA-CF от Bambu Lab — 55 °C).

Углеволокно или стекловолокно

Углеволокно (CF) Стекловолокно (GF)
Жёсткость самая высокая высокая
Вес легче чуть тяжелее
Удары более хрупкий держит лучше
Электричество может слегка проводить изолятор
Поверхность тёмная матовая, скрывает слои матовая, слегка шершавая
Цвета почти всегда чёрный разные
Цена материала выше ниже

Какую основу выбрать

  • PLA-CF: самый простой и дешёвый. Оснастка для помещения, шаблоны и жёсткие детали без нагрева.
  • PETG-CF: чуть больше температуры (HDT 74 °C у PETG-CF от Bambu Lab) и лучше с влагой. Кронштейны, корпуса, детали для мастерской.
  • PA-CF и PA-GF (нейлон): по-настоящему инженерные. Держат нагрев, масло и износ. Например, для Bambu Lab PAHT-CF производитель указывает температуру изгиба под нагрузкой 194 °C (0,45 МПа) и прочность на разрыв 92 МПа (данные производителя).
  • ABS-GF и PBT-GF: когда нужна стабильность и нагрев без нейлона (HDT: ABS-GF от Bambu Lab — 99 °C, PBT-GF — около 170 °C; PA6-GF — до 182 °C); PBT к тому же стоек к топливу и не впитывает воду.

О чём обычно молчат

  • Жёстче — не значит прочнее во всём. С волокном деталь меньше гнётся, но раньше ломается от резкого удара. Клипса из обычного PETG может прожить дольше, чем из PETG-CF.
  • Между слоями деталь слабее, чем вдоль них. Мы ориентируем деталь так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, и иногда это меняет срок или поддержки.
  • Волокно изнашивает принтер. Оно абразивное, обычное латунное сопло быстро выходит из строя. Мы печатаем такие материалы на закрытом Bambu Lab P1S с закалённым стальным соплом.
  • Нейлон обязательно сушат. Он впитывает влагу из воздуха; напечатанный влажным, получается пористым и слабее. Мы сушим его перед каждой работой.

Когда это не нужно

Если деталь стоит в доме, не греется и не несёт серьёзной нагрузки, обычного PETG обычно хватает, и он дешевле. Волокно стоит денег: филамент PA-CF в несколько раз дороже PETG, а печать идёт медленнее.

Как заказать

Этих материалов нет в калькуляторе: цена сильно зависит от основы и от того, как работает деталь. Пришлите файл или фото с размерами в WhatsApp, расскажите о нагрузке, температуре и ударах — подберём материал и назовём цену и срок.

Подробнее на страницах угленаполненных, стеклонаполненных пластиков и нейлона.