Il supporto del telefono che hai stampato con cura con PLA è stato lasciato in macchina per un giorno in estate e quando sei tornato è stato morbido e deformato. L'atterraggio del drone che hai fatto ha fatto irruzione in diversi pezzi dopo un atterraggio duro. Questo non è davvero un problema di progettazione, ma la selezione di materiali sbagliata eHai raggiunto il limite di PLA.
Tali problemi ci riportano a una realtà fondamentale: quando le parti stampate devono davvero funzionare, resistere all'ambiente o alla pressione, la scelta dei materiali è cruciale.Filamento di animali domestici(La plastica come quella utilizzata nelle bottiglie di bevande) è sempre stata popolare perché è economica, facile da elaborare e facile da riciclare. Ma a dire il vero, il suo tasso di riciclaggio non è l'ideale e una grande quantità di rifiuti PET mette molta pressione sull'ambiente, in particolare sull'oceano.
Questo ci fa prendere seriamente in considerazione alternative come il PLA.Il più grande momento clou del PLA è la protezione ambientale:È principalmente derivato da materiali vegetali come l'amido di mais, può essere naturalmente decomposto relativamente rapidamente in determinate condizioni e ha emissioni complessive di carbonio più basse. Sembra ideale, ma il materiale non è sufficiente per essere rispettoso dell'ambiente, deve anche essere utile e affidabile.
Quindi, dobbiamo capire la differenza tra PLA e filamento di animali domestici. In termini semplici:
- PLA:Ha evidenti vantaggi ambientali (facili da decomporre, a basso carbonio) e la sua resistenza di base può soddisfare molte esigenze di imballaggio e stampa, ma ha paura del calore e non resistente all'impatto.
- Filamento per animali domestici:Forte, resistente al calore e ha un sistema di riciclaggio più maturo, ma mette una maggiore pressione sull'ambiente (inquinamento a causa di un insufficienza di riciclaggio).
Quale filamento scegliere?La chiave è vedere a cosa serve la tua stampa. La protezione ambientale è una priorità o richiede resistenza, durata e resistenza ad alta temperatura? Solo pensando a questo, puoi rendere le tue stampe sia facili da usare che più responsabili dell'ambiente.
Riepilogo della risposta principale:
Caratteristiche | PLA (acido polilattico) | PETG (polietilene tereftalato modificato con glicole etilenico) |
Posizionamento centrale | Facile da stampare, alta durezza, modello concettuale. | Prototipo funzionale durevole, resistente all'impatto. |
Forza e tenacità | Elevata durezza, ma fragile (come il vetro). | Elevata resistenza e resistenza all'impatto (come la gomma dura). |
Resistenza al calore | Basso (l'ammorbidimento inizia a circa 60 ° C). | Più alto (l'ammorbidimento inizia a circa 80 ° C). |
Difficoltà di stampa | Molto semplice, non facilmente deformato. | Medio, facile da disegnare, sensibile alle impostazioni. |
Applicazioni tipiche | Ornamenti desktop, prototipi visivi, parti del cuscinetto non carico. | Staffe meccaniche, componenti di droni, strutture di fibbia. |
Questo articolo risponderà alle tue domande:
- Questa guida spiegherà direttamente le differenze tra PLA e PETG a livello molecolare.
- Useremo un vero design di carrello di atterraggio dei droni come esempio per farti vedere con i tuoi occhi quanto è grande la differenza di prestazioni tra questi due materiali nel test di caduta.
- Infine, risponderemo alle domande più comuni che incontri quando scegli i materiali e ti aiuteremo a scegliere il materiale più adatto perParti di stampa 3D.
Perché dovresti fidarti di questa guida? L'opinione di JS sulla scienza dei materiali
In JS, stampiamo parti per diverse esigenze ogni giorno: dai conchiglie di prodotti di consumo che si concentrano sull'aspetto agli infissi industriali che devono resistere a ambienti difficili. Comprendiamo profondamente che il valore fondamentale diLa stampa 3D sta non solo nello stampaggio, ma anche nelle prestazioni.Se scegli il materiale sbagliato, è probabile che il tuo prototipo venga demolito nel primo test, perdendo tempo e denaro. Questo è un problema che abbiamo riscontrato e continuiamo a risolvere.
La nostra libreria materiale è piena di dozzine di materie plastiche ingegneristiche come PLA, PETG, ABS, Nylon, Compositi in fibra di carbonio, ecc. Sappiamo molto bene quando è appropriatoMateriali PLAPer i modelli di visualizzazione e quando è necessario fare affidamento sulla resistenza alla tenacità e all'impatto del filamento PET per garantire la funzione delle parti. Questo giudizio deriva dalla preziosa esperienza che abbiamo accumulato dalla realizzazione di migliaia di parti di stampa 3D per aziende automobilistiche, attrezzature mediche e di robotica.
Ciò ci consente di giudicare accuratamente quando utilizzare la rigidità e la facilità di stampa del PLA per realizzare modelli di visualizzazione e quando fare affidamento sulla resistenza alla tenacità e all'impatto del filamento PET per garantire la funzione delle parti. Questo giudizio deriva dall'accumulo pratico della nostra consegna di successo di migliaia di prototipi funzionali e parti di uso finale per settori come automobili, medici e robotici.
"Il professor Mike Ashby, un'autorità nel campo della selezione dei materiali, ha sottolineato che la selezione dei materiali non è il tocco finale del design, ma la pietra angolare del processo di progettazione stesso."
Questo libro è una panoramica di queste esperienze pratiche, solo per risparmiarti le deviazioni che abbiamo preso.
Analisi dettagliata: la differenza "carattere" tra i due poliesteri
Preferisco dire in laboratorio: è diverso come caramelle dure e caramelle morbide. Il PLA è abbastanza difficile ma piuttosto fragile, e puoi frantumarlo abbastanza facilmente quando si applicano grandi forze ad esso, come una caramella di roccia.Petgè un'altra molecola ed è molto più resistente alla deformazione. Potresti non romperlo quando lo pieghi approssimativamente. In realtà è come una caramella gommosa.Questa differenza di base è qualcosa che dovresti evidenziareQuando scegli i materiali.
PLA (acido polilattico): acuto e chiaro, ma timido davanti al calore e agli impatti
(1) duro e chiaro:
Una delle cose che mi piace di più del PLA è che è difficile una volta stampato. I confini delModello stampatosono chiari e i dettagli sono molto meravigliosi, come se fossero stati attentamente scavati. È molto ben adattato agli oggetti che richiedono un aspetto squisito.
(2) Limitazioni: evidente fragilità e resistenza al calore più scarsa
- La sua durezza è pagata in quanto è molto fragile. Questo può essere abbastanza evidente durante il test. Di fronte a un impatto improvviso o a piegarlo rigidamente, non deformerà e assorbirà ma invece "clicca" e si rompe, più o meno lo stesso del vetro.
- Un altro grosso problema è che è timido di calore. Questa è la sua debolezza. Una volta che la temperatura è superiore a 60 ° C (come essere lasciata in un'auto in una calda giornata estiva), si ammorbidisce chiaramente e si deforma e la struttura collassa, che è la sua più grande limitazione dell'applicazione.
(3) Adatto ai principianti:
In termini di esperienza di stampa, il PLA è sicuramente un'opzione senza preoccupazioni ". Si restringe di meno, gli orditi a malapena, ha un minimo di riscaldamento per la piattaforma di stampa, è relativamente perdonato dei parametri di modifica e gode di una percentuale estremamente elevata di successo della stampa, che è perfetto per i principianti per acclimarsi.
Quando lo uso di solito?Quando vuoi stampare puramenteModello di visualizzazione(Prototipo, opere d'arte, ornamenti) o quando le parti non devono essere resistenti all'impatto, resistenti alla piega o resistenti alla temperatura, è una buona scelta. È la scelta giusta per i principianti che stanno provando per la prima volta o perseguono il più alto tasso di successo di stampa.
PETG (PET modificato con glicole etilenico): forte e resistente, tuttofare
(1) forte e resistente:
Ciò che mi ha colpito di più di Petg è la sua tenacità e resistenza all'impatto.Non è facile da rompere,E la sua resistenza alla caduta e alla flessione è molto meglio del PLA. Quando viene colpito, prima si piegerà per assorbire l'energia invece di rompersi direttamente, il che rende le parti più resistenti alla caduta e più durevole.
(2) La stampa richiede un po 'di pazienza:
Petg impiega più tempo per stampare rispetto al PLA. È più sensibile ai parametri come la temperatura di stampa e la velocità di raffreddamento e la sua temperatura di transizione del vetro (TG ~ 80 ° C) è significativamente superiore a quella del PLA. Lo incontriamo spesso sulla linea di produzione, che è facile da "disegnare" e richiede un attento debug per produrre unsuperficie liscia.
Scenari di applicazione consigliati da JS:
Quando hai bisogno delle parti per "lavorare" davvero, i vantaggi di PETG escono. Ad esempio, staffe meccaniche, conchiglie protettive, parti strutturali che richiedono snap-fit, parti di droni o qualsiasi occasioni che possono incontrare impatto, flessione, vibrazioni o temperature leggermente più alte,PETG è di solito una scelta più affidabile.
Riepilogo confronto delle funzionalità PLA vs PETG (JS Effettivo Test Experience)
Caratteristica | Pla | Petg |
Rigidità/durezza | Molto alto (con contorni affilati). | Medio. |
Resistenza alla resilienza/colpa | Basso (fragile). | Molto alto (resistenza all'impatto). |
Resistenza al calore | Basso (~ 60 ° C). | Più alto (~ 80 ° C). |
Resistenza chimica | Generale. | Bene. |
Difficoltà di stampa | Molto facile (amichevole per principianti). | Mezzo (richiede la regolazione dei parametri). |
Facile da deformare | Molto basso. | Basso. |
Applicazioni tipiche | Visualizza modelli, opere d'arte e ornamenti. | Componenti funzionali, gusci, componenti con carico. |
"L'unico aspetto importante della scelta di PLA o PETG è i requisiti dell'applicazione. Il PLA viene applicato ai modelli di visualizzazione statica e all'uso generale al livello di base. Petg è ora la scelta numero uno di JS per l'uso del mondo reale. Nella pratica di JS, è più essenziale nella scelta del materiale definire se le parti devono essere" sembrate "o" fatte ". Se non sono sicuri di alcune condizioni dell'applicazione, puoi consultare il supporto tecnico".
Caso reale reale: progettazione di attrezzi da atterraggio per i droni da corsa
Devo incontrare la confusione dei clienti quando si tratta di selezionare i materiali molto spesso. Quello che segue è un caso reale molto tipico. Lascia che ti mostri come utilizziamoStampa 3D personalizzataproduzione per risolvere un problema di difficoltà di atterraggio difficile.
Caso: il massimo equilibrio tra resistenza leggera e di impatto
Uno dei nostri clienti è venuto da noi con la sua esibizionedroni da corsa. Il requisito principale è: progettare un set di carrelli di atterraggio ultra luce in grado di ospitare in modo sicuro il costoso core di controllo del volo e i componenti della telecamera dall'inevitabile atterraggio duro dopo il volo ad alta velocità. Preferisce testare e ottimizzare il design il prima possibile utilizzando la stampa 3D.
Prima iterazione: le carenze di PLA sono scoperte
Processo:Al cliente piaceva il materiale PLA per stampare la versione iniziale del design. Il prodotto finale appare eccezionale, con dimensioni accurate e peso molto leggero, completamente in base alla sua aspettativa di "leggero".
Risultati:Nella simulazione del test di atterraggio duro alto 1 metro, il risultato non era come previsto. L'atterraggio del PLA ha mostrato quasi zero piegatura e buffering, ma ha subito fragili fratture alla connessione alla radice, con scattering di detriti. Ciò significa che il PLA ha prestazioni di assorbimento energetico estremamente scarse se sottoposte a carichi di impatto improvvisi e fallisce totalmente.
La soluzione di JS: vince la "tenacia" di Petg
Processo:Noi e il cliente abbiamo analizzato attentamente le ragioni del fallimento e concordato sul fatto che non vi erano problemi con il design stesso, maLa chiave era la selezione di materiali sbagliata.Abbiamo suggerito di mantenere il design originale ma di cambiare il materiale di stampa in PETG. Sul nostroStampante di livello industriale, abbiamo regolato attentamente i parametri come la temperatura e la velocità per garantire che ogni strato di plastica sia particolarmente saldamente legato (forte legame interstrato), che è la base della tenacità.
Risultati e vantaggi tecnici:
(1) L'assorbimento dell'impatto è il re:
Nello stesso test di atterraggio duro alto 1 metro, le prestazioni del carrello di atterraggio PETG sono completamente diverse! Può essere piegato e deformato significativamente al momento dell'impatto, ed è questo processo di deformazione che assorbe la maggior parte dell'energia generata dall'impatto. Sebbene ci fossero alcuni segni di stress biancastro vicino al punto di impatto (un segno di allungamento del materiale),Il punto chiave è che non si è rotto!Il corpo e la fotocamera erano intatti.
(2) Verifica della durata:
Il cliente era preoccupato e faceva diversi test di atterraggio di seguito. Di conseguenza, l'attrezzatura di atterraggio PETG era ancora forte, ma la deformazione era più evidente, dimostrando la sua eccellente capacità di resistere a impatti ripetuti (buona resistenza alla fatica).
(3) Verifica della fattibilità del design:
Questo successo ha rassicurato completamente il cliente cheLa sua idea di progettazione del carrello di atterraggio era corretta,E il problema precedente era puramente dovuto alla selezione dei materiali sbagliata. Può prendere questo set di attrezzi da atterraggio PETG e usarlo in competizione con fiducia.
Confronto delle prestazioni chiave: PLA vs. Petg
Indice di performance | PLA (valore tipico) | PETG (valore tipico - stampa ottimizzata) | Significato ingegneristico |
Forza di impatto (Izod, J/M) | ~ 15 - 30 | ~ 60 - 100+ | La capacità di PETG di assorbire l'energia di impatto è più volte quella del PLA. |
Allungamento a trazione a rottura (%) | <6% | > 50% | PETG può allungare e deformarsi in modo significativo senza rompere, fornendo un colpo tampone. |
Modulo elastico (GPA) | ~ 3.0 - 3.5 | ~ 2.0 - 2.4 | Il PETG ha una rigidità leggermente inferiore ed è più inclini alla flessione e all'assorbimento energetico piuttosto che alla resistenza alla frattura dura. |
Modalità di errore | Frattura | Deformazione resiliente+cedimento duttile. | PETG ha un avvertimento (deformazione) prima del fallimento, che fornisce una maggiore sicurezza. |
Forza di legame interstrato | Medio, facilmente influenzato dai parametri di stampa. | Alto, significativamente migliorato dopo l'ottimizzazione. | Il forte legame interstrato è una garanzia chiave per la tenacità strutturale complessiva. |
"Esperienza di base: questo caso ci ha insegnato una lezione: il PLA è adatto per le parti di visualizzazione, mentre PETG è uno strumento pratico. Finché le parti sono soggette a forza, piega e necessità di resistere all'impatto, PETG è sicuramente una scelta molto più forte del PLA. Usando i buoni materiali, usando buone macchine e i parametri di regolazione sono il valore di JS a livello di ingegneriaprototipazione rapidae produzione di stampa 3D personalizzata, fondamentalmente diversa dalla stampa amatoriale ".
FAQ - La tua ultima domanda su PLA e PETG
Il problema del disegno del filo di stampa PETG è molto fastidioso, come risolverlo?
Trattare con il disegno di filo PETG è un compito comune per i nostri ingegneri. Ciò è principalmente dovuto al fatto che ha un'alta viscosità nello stato fuso ad alta temperatura, che forma facilmente i filamenti quando l'ugello si muove.La mia soluzione si concentra su tre punti:
- Il materiale deve essere completamente asciutto:Petg ha particolarmente paura dell'umidità. Prima di stampare, di solito cucido il materiale a circa 65 ° C per 4-6 ore per asciugarlo accuratamente. Dovrebbe anche essere conservato in una scatola sigillata con essiccante.
- La retrazione deve essere regolata nel posto giusto:Questo è molto critico. Aumenterò in modo appropriato la distanza di retrazione degli ugelli nel software di taglio (ad esempio, proverò a regolarlo a circa 5 mm) e allo stesso tempo aumenterà un po 'la velocità di retrazione, in modo che il filamento fuso possa essere retrocesso ordinatamente.
- Non impostare la temperatura troppo alta:Maggiore è la temperatura, più facile è per il materiale da disegnare. Ti suggerisco di provare a utilizzare una temperatura di stampa inferiore assicurando al contempo la forza di legame interstrato. Riduci prima di 5-10 gradi per provare l'effetto.
Afferrare i tre coreCollegamenti di asciugatura, retrazione e temperaturapuò controllare efficacemente il problema del disegno di PETG.
Come si confronta PetG con ABS?
Nell'applicazione e nel test effettivo di JS,Crediamo che Petg colmerà molto bene il divario tra PLA e ABS:
- Facilità d'uso:PETG è molto più facile da stampare rispetto agli addominali. Non ha quasi odore ovvio, quasi nessun deformato durante la stampa, e non richiede una camera di stampa chiusa o un controllo rigoroso della temperatura ambiente come l'ABS. A questo proposito, è più simile a PLA.
- Resistenza al calore:Il più grande vantaggio dell'ABS è la sua maggiore resistenza al calore (la temperatura di deformazione del calore può di solito raggiungere circa 105 ° C). Sebbene la resistenza al calore di PETG (circa 80-85 ° C) sia migliore del PLA, non è ancora buona come gli addominali. Se le tue parti devono resistere a temperature più elevate,Gli addominali sono ancora la prima scelta.
- Post-elaborazione e forza:Gli addominali possono essere lucidati con acetone per ottenere una superficie liscia, ma PETG non può. Gli addominali sono talvolta leggermente migliori nella pura durezza dell'impatto. Ma PETG stesso ha una buona tenacità, resistenza all'impatto e resistenza chimica, che è sufficiente per la maggior parte delle parti funzionali.
Riepilogo di scelta:Se hai bisogno di prestazioni vicine all'ABS (come forza e tenacità) ma non vuoi affrontare il problema della stampa ABS (odore, deformazione), PETG è un'alternativa materiale funzionale molto buona. A meno che non vi sia un requisito difficile per la resistenza al calore,Petg è di solito più pratico.Sebbene il PLA sia il più semplice da stampare, la sua resistenza, resistenza al calore e resistenza alle intemperie sono generalmente la più bassa.
Ho sentito che Petg non è rispettoso dell'ambiente. È vero?
Per quanto riguarda la protezione ambientale di PETG, penso in questo modo:
- Le materie prime di PLA provengono principalmente da risorse rinnovabili come l'amido di mais, che possono essere degradate in specifiche condizioni di compostaggio industriale.Questo è il suo vantaggio ambientale.
- PETG è una plastica a base di petrolio e non è "verde" come il PLA in termini di fonti di materie prime. Ma il punto chiave è che PETG e le nostre bottiglie di bevande comuni sono lo stesso tipo di materiale (tipo PET) eÈ riciclabile al 100%.
Pertanto, sebbene il PLA funzioni meglio nelle materie prime e nella biodegradabilità, PETG può anche ottenere il riciclaggio delle risorse e ridurre l'onere ambientale attraverso un efficace sistema di riciclaggio. Il suo valore ambientale si riflette principalmente nella riciclabilità.
Riepilogo
In breve, passare da PLA a PETG significa che il tuoProgetto di stampa 3Dha completato un aggiornamento chiave. Dalla creazione di modelli, alla creazione di parti veramente utilizzabili. Comprendere le differenze nelle caratteristiche di questi due materiali è il nucleo di sbloccare il potenziale di progettazione. La forza, la tenacità e la resistenza alle intemperie portate da PETG consentono alle stampe di sfondare i limiti dei modelli e assumersi la pesante responsabilità dei prototipi funzionali,Strumenti personalizzatie anche parti di uso finale.
Quando il tuo design richiede queste prestazioni più affidabili, il team JS è il tuo solido supporto.Facciamo molto di più che stampare PLA e PETG:
- Biblioteca materiale estesa:Siamo competenti in dozzine di materiali ingegneristici, dal nylon al PC, dai materiali flessibili ai compositi speciali. È probabile che abbiamo la soluzione materiale corrispondente per le prestazioni di cui hai bisogno.
- Equipaggiamento potente:Le attrezzature di stampa di livello industriale non sono solo per lo spettacolo, ma possono gestire perfettamente questi materiali ad alte prestazioni per garantire che progetti complessi e requisiti rigorosi possano essere implementati con precisione.
- Supporto professionale:Non sei sicuro di quale materiale sia il migliore per il tuo progetto? Il nostro team di ingegneri ti aiuterà a scegliere la soluzione migliore in base alle tue esigenze specifiche.
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