Сломалась пластиковая деталь в машине, корпус датчика, крышка, шестерёнка лёгкого привода — и первая мысль: напечатать на 3D-принтере. Иногда это отличное решение: быстро, недорого, без оснастки. Иногда — нет: пластиковая деталь не выдержит нагрузку или нагрев и сломается через неделю. Разберём, как понять, подойдёт ли пластик, и что делать, если нет.
Когда пластиковая деталь подойдёт
- Нагрузка умеренная, без ударов и рывков.
- Рабочая температура заметно ниже предела выбранного пластика — с запасом.
- Нужны лёгкость, электроизоляция или стойкость к коррозии — здесь пластик бывает даже лучше металла.
- Нужна одна деталь или малая серия, и быстро: печать не требует оснастки.
- Нужен прототип, чтобы примерить посадку перед изготовлением из металла.
Когда нужен металл
- нагрузка высокая или ударная;
- деталь работает в сильном нагреве — рядом с сушильными зонами, двигателями, паром;
- деталь трётся о металл под нагрузкой;
- от детали зависит безопасность людей или оборудования;
- нужны точные посадки под подшипник без доработки.
Есть и промежуточный вариант: пластиковая деталь сейчас, чтобы машина работала, металлическая — следом. Или пластиковый образец для примерки, а потом — металл по проверенной модели.
Какой пластик выбрать
| Пластик | Свойства | Для чего |
|---|---|---|
| PLA | жёсткий, точный, но хрупкий и боится нагрева | макеты, примерка посадки |
| PETG | прочный, не боится воды и многих жидкостей | кронштейны, крышки, кожухи |
| ABS, ASA | ударопрочные, держат нагрев лучше PETG; ASA не боится солнца | корпуса, уличные крепления |
| TPU | гибкий, как резина | уплотнения, отбойники, амортизаторы |
| Нейлон (PA) | износостойкий, хорошо скользит; перед печатью его сушат | шестерни, втулки, ролики, защёлки |
| Поликарбонат (PC) | очень прочный, выдерживает нагрев | нагруженные кронштейны |
| Композиты (PA-CF и др.) | повышенная жёсткость | рамы, кондукторы, жёсткие крепления |
Точные температурные пределы зависят от марки пластика — их смотрят в паспорте материала.
Особенности печатных деталей
- Деталь слабее всего по слоям. Поэтому ориентацию при печати выбирают так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, а не на их разрыв.
- Прочность зависит от заполнения и толщины стенок, а не только от материала.
- Точность FDM-печати — обычно десятые доли миллиметра. Посадки под подшипник и резьбы при необходимости дорабатывают механически или ставят металлические вставки.
- Пластик «ползёт» под долгой нагрузкой, особенно в тепле. Для постоянно нагруженных деталей это нужно учитывать.
Пример: пластиковая шестерня
Шестерни лёгких приводов — частый кандидат для печати из нейлона: такая шестерня работает тише металлической и не требует смазки. Но если шестерня передаёт большой момент или работает в паре с металлической на высоких оборотах, нейлон быстро изнашивается — тогда правильнее сразу делать её из стали. Подробнее о том, как изготовить шестерню по образцу, — в статье «Изготовление шестерни по образцу».
«Технопром» печатает детали из инженерных пластиков (нейлон, поликарбонат, композиты) на принтере с закрытой термокамерой, поле до 270×270×256 мм. А если пластик не выдержит — сделаем деталь из металла, отольём из чугуна или обрезиним на своём производстве. Честно скажем, какой вариант подходит.
3D-печать и сканирование деталей → · +7 910 985-50-85 · ttprom@yandex.ru
Что прислать для оценки
- файл STL или STEP, если есть, или фото детали с линейкой;
- где работает деталь: нагрузка, температура, контакт с маслом, водой, улицей;
- количество и срок.