Jusheng

O porta -telefone que você impresso cuidadosamente com PLA foi deixado no carro por um dia no verão e, quando você voltou, estava macio e deformado. O trem de pouso do drone que você fez quebrou em vários pedaços após um pouso duro. Isso realmente não é um problema de design, mas a seleção de material errada, eVocê atinge o limite do PLA.

Tais problemas nos trazem de volta a uma realidade central: quando as peças impressas precisam realmente funcionar, suportar o ambiente ou a pressão, a escolha dos materiais é crucial.Filamento de animais de estimação(O plástico como o usado em garrafas de bebidas) sempre foi popular porque é barato, fácil de processar e fácil de reciclar. Mas, para ser sincero, sua taxa de reciclagem não é ideal, e uma grande quantidade de animais de estimação coloca muita pressão sobre o meio ambiente, especialmente o oceano.

Isso nos faz ter que considerar seriamente alternativas como o PLA.O maior destaque do PLA é a proteção ambiental:É derivado principalmente de materiais vegetais, como amido de milho, pode ser naturalmente decomposto relativamente rapidamente sob certas condições e possui mais baixas emissões gerais de carbono. Parece ideal, mas o material não é suficiente para ser ecológico, também deve ser útil e confiável.

Então, temos que entender a diferença entre PLA e filamento de animais de estimação. Em termos simples:

• PLA:Tem vantagens ambientais óbvias (fáceis de decompor, baixo carbono) e sua força básica pode atender a muitas necessidades de embalagem e impressão, mas tem medo do calor e não resistente ao impacto.
• Filamento de animais de estimação:Forte, resistente ao calor e possui um sistema de reciclagem mais maduro, mas coloca maior pressão no meio ambiente (poluição devido à reciclagem insuficiente).

Qual filamento escolher?A chave é ver para que serve sua impressão. A proteção ambiental é uma prioridade, ou exige força, durabilidade e alta resistência à temperatura? Somente pensando nisso através, você pode tornar suas impressões fáceis de usar e mais ambientalmente responsáveis.

Resumo da resposta central:

Este artigo responderá às suas perguntas:

• Este guia explicará diretamente as diferenças entre PLA e PETG no nível molecular.
• Usaremos um design real de equipamento de desembarque de drones como exemplo para permitir que você veja com seus próprios olhos o tamanho da diferença de desempenho entre esses dois materiais no teste de queda.
• Por fim, responderemos às perguntas mais comuns que você encontrar ao escolher materiais e ajudá -lo a escolher o material mais adequado paraPeças de impressão 3D.

Por que você deve confiar neste guia? A visão de JS sobre ciência do material

Na JS, imprimimos peças para diferentes necessidades todos os dias: a partir de conchas de produtos de consumo que se concentram na aparência a acessórios industriais que devem suportar ambientes agressivos. Entendemos profundamente que o valor central deA impressão 3D está não apenas na moldagem, mas também no desempenho.Se você escolher o material errado, é provável que seu protótipo será descartado no primeiro teste, perdendo tempo e dinheiro. Este é um problema que experimentamos e continuamos a resolver.

Nossa biblioteca de materiais está cheia de dezenas de plásticos de engenharia, como PLA, PETG, ABS, NYLON, compósitos de fibra de carbono, etc. Sabemos muito bem quando é apropriado usarMateriais PLAPara modelos de exibição e quando você deve confiar na resistência e na resistência ao impacto do filamento de animais de estimação para garantir a função das peças. Esse julgamento vem da valiosa experiência que nos acumulamos de fabricar milhares de peças de impressão 3D para empresas automotivas, de equipamentos médicos e robótica.

Isso nos permite julgar com precisão quando usar a rigidez e a facilidade da impressão do PLA para fazer modelos de exibição e quando confiar na resistência e na resistência ao impacto do filamento de animais de estimação para garantir a função das peças. Esse julgamento vem do acúmulo prático de nossa entrega bem-sucedida de milhares de protótipos funcionais e peças de uso final para indústrias como automotivo, médico e robótica.

"O professor Mike Ashby, uma autoridade no campo da seleção de materiais, enfatizou que a seleção de materiais não é o toque final do design, mas a pedra angular do próprio processo de design".

Este livro é uma visão geral dessas experiências práticas, apenas para poupar os desvios que fizemos.

Análise detalhada: a diferença de "personagem" entre os dois poliésteres

Prefiro dizer no laboratório: é tão diferente quanto doces e doces macios. O PLA é difícil o suficiente, mas frágil, e você pode quebrá -lo com bastante facilidade quando está aplicando grandes forças, como um doce de rock.Petgé outra molécula e é muito mais resistente à deformação. Você pode não quebrá -lo quando dobrá -lo aproximadamente. Na verdade, é como um doce mastigável.Essa diferença básica é algo que você deve destacarQuando você está escolhendo os materiais.

PLA (ácido polilático): nítido e claro, mas tímido na frente do calor e dos impactos

(1) Hard e claro:

Uma das coisas que eu mais gosto no PLA é que ele é difícil uma vez impresso. Os limites domodelo impressosão claros, e os detalhes são muito lindos, como se tivessem sido cuidadosamente escavados. É muito bem adaptado para objetos que exigem looks requintados.

(2) Limitações: evidência de fragilidade e pobre resistência ao calor

• Sua dureza é paga, pois é muito quebradiça. Isso pode ser bastante aparente durante o teste. Confrontado com um impacto repentino ou dobrando -o rigidamente, ele não se deforma e absorve, mas "clique" e quebre, da mesma forma que o vidro.
• Outro grande problema é que é tímido de calor. Esta é a sua fraqueza. Uma vez que a temperatura está acima de 60 ° C (como ficar deixada em um carro em um dia quente de verão), ela claramente suaviza e se deforma, e a estrutura cai, que é sua maior limitação de aplicação.

(3) Filme para iniciantes:

Em termos de experiência impressa, o PLA é definitivamente uma "opção sem preocupações". A encolhe o mínimo, a urdidura mal, tem necessidades mínimas de aquecimento para a plataforma impressa, é relativamente perdoador de parâmetros de ajustes e desfruta de uma porcentagem extremamente alta de sucesso de impressão, o que é perfeito para os iniciantes se acostumarem.

Quando costumo usar isso?Quando você quiser imprimir um puramentemodelo de exibição(protótipo, obra de arte, ornamentos), ou quando as peças não precisam ser resistentes a impactos, resistentes a curvas ou resistentes à temperatura, o PLA é uma boa escolha. É a escolha certa para iniciantes que estão tentando pela primeira vez ou buscando a maior taxa de sucesso da impressão.

PETG (animal de estimação modificado por etileno glicol): forte e durável, polivalente

(1) forte e durável:

O que mais me impressionou no PETG é sua resistência e resistência ao impacto.Não é fácil quebrar,e sua resistência à queda e à flexão é muito melhor que o PLA. Quando for impactado, primeiro se dobra para absorver energia em vez de quebrar diretamente, o que torna as peças feitas mais resistentes à queda e mais durável.

(2) A impressão requer um pouco de paciência:

O PETG leva mais tempo para imprimir do que o PLA. É mais sensível a parâmetros como a temperatura de impressão e a velocidade de resfriamento, e sua temperatura de transição vítrea (Tg ~ 80 ° C) é significativamente maior que a do PLA. Frequentemente o encontramos na linha de produção, que é fácil de "desenhar" e requer depuração cuidadosa para produzir umsuperfície lisa.

JS recomendou cenários de aplicação:

Quando você precisa das peças para realmente "trabalhar", as vantagens do PETG são lançadas. Por exemplo, suportes mecânicos, conchas de proteção, peças estruturais que requerem encaixe, peças de drones ou quaisquer ocasiões que possam encontrar impacto, flexão, vibração ou temperaturas ligeiramente mais altas,O PETG é geralmente uma escolha mais confiável.

Resumo do recurso PLA vs PETG Core (JS Real Test Experience)

"O único aspecto importante da escolha do PLA ou PETG é os requisitos de aplicação. O PLA é aplicado a modelos de exibição estática e uso geral no nível de entrada. PETG é agora a escolha número um da JS para uso do mundo real. Na prática de JS, é mais essencial na escolha de material para definir se as peças devem ser" consideradas "ou" feitas ".

Estudo de caso real: Projetando equipamento de aterrissagem para drones de corrida

Eu tenho que encontrar a confusão dos clientes quando se trata de selecionar materiais com muita frequência. O que se segue é um caso real muito típico. Deixe -me mostrar como utilizamosImpressão 3D personalizadaFabricação para resolver um problema de equipamento de pouso difícil.

Caso: o equilíbrio final entre resistência leve e de impacto

Um de nossos clientes veio até nós com seu desempenhodrone de corrida. O principal requisito é: projetar um conjunto de equipamentos de desembarque ultra light que possa abrigar com segurança o caro núcleo de controle de vôo e componentes da câmera do inevitável pouso duro após voo de alta velocidade. Ele prefere testar e otimizar o design o mais rápido possível usando a impressão 3D.

Primeira iteração: as deficiências do PLA são descobertas

Processo:O cliente gostou do material do PLA para imprimir a versão inicial do design. O produto final parece ótimo, com dimensões precisas e um peso muito leve, totalmente de acordo com sua expectativa de "leve".

Resultados:Na simulação de um teste de pouso rígido de 1 metro, o resultado não foi o esperado. O trem de pouso do PLA exibiu quase zero flexão e tamponamento, mas sofreu fraturas quebradiças na conexão radicular, com a dispersão de detritos. Isso significa que o PLA tem um desempenho extremamente ruim de absorção de energia quando submetido a cargas repentinas de impacto e falha totalmente.

Solução de JS: a "resistência" de Petg vence

Processo:Nós e o cliente analisamos cuidadosamente os motivos do fracasso e concordamos que não havia nenhum problema com o próprio design, masA chave era a seleção de material errada.Sugerimos que ele mantivesse o design original, mas mude o material de impressão para Petg. Em nossoImpressora de nível industrial, Parâmetros cuidadosamente ajustados, como temperatura e velocidade, para garantir que cada camada de plástico seja particularmente firmemente ligada (forte ligação entre camadas), que é a base da resistência.

Resultados e vantagens técnicas:

(1) Absorção de impacto é rei:

No mesmo teste de pouso duro de 1 metro, o desempenho do trem de pouso PETG é completamente diferente! Pode ser dobrado e deformado significativamente no momento do impacto, e é esse processo de deformação que absorve a maior parte da energia gerada pelo impacto. Embora houvesse alguns marcos de estresse esbranquiçado perto do ponto de impacto (um sinal de alongamento do material),O ponto principal é que não quebrou!O corpo e a câmera estavam intactos.

(2) Verificação da durabilidade:

O cliente estava preocupado e fez vários testes de pouso duro seguidos. Como resultado, o trem de pouso PETG ainda era forte, mas a deformação era mais óbvia, provando sua excelente capacidade de resistir a impactos repetidos (boa resistência à fadiga).

(3) Verificação da viabilidade do projeto:

Esse sucesso tranquilizou completamente o cliente queSua ideia de design de equipamentos de pouso estava correta,e o problema anterior se deveu puramente à seleção de material errada. Ele pode pegar esse conjunto de trem de pouso PETG e usá -lo na competição com confiança.

Comparação de desempenho chave: PLA vs. PETG

"Experiência central: este caso nos ensinou uma lição: o PLA é adequado para peças de exibição, enquanto o PETG é uma ferramenta prática. Desde que as peças estejam sujeitas a forçar, dobrar e precisar resistir ao impacto, o PETG é definitivamente uma escolha muito mais forte do que o PLA. Usando bons materiais, usando boas máquinas, e o ajuste dos fusóticos é o valor do JS no nível da engenharia.Prototipagem rápidae fabricação personalizada de impressão 3D, que é fundamentalmente diferente da impressão amadora ".

Perguntas frequentes - sua última pergunta sobre PLA e PETG

O problema do desenho de fios de impressão PETG é muito irritante, como resolvê -lo?

Lidar com o desenho de arame PETG é uma tarefa comum para nossos engenheiros. Isso ocorre principalmente porque possui uma alta viscosidade no estado fundido de alta temperatura, que forma facilmente filamentos quando o bico se move.Minha solução se concentra em três pontos:

• O material deve estar completamente seco:PETG tem particularmente medo de umidade. Antes de imprimir, costumo assar o material a cerca de 65 ° C por 4 a 6 horas para secar bem. Também deve ser armazenado em uma caixa selada com dessecante.
• A retração deve ser ajustada para o lugar certo:Isso é muito crítico. Aumentarei adequadamente a distância de retração do bico no software de fatiamento (por exemplo, tente ajustá -lo para cerca de 5 mm) e, ao mesmo tempo, aumentar um pouco a velocidade de retração um pouco, para que o filamento derretido possa ser retraído perfeitamente.
• Não defina a temperatura muito alta:Quanto maior a temperatura, mais fácil é para o material desenhar. Sugiro que você tente usar uma temperatura de impressão mais baixa, garantindo a força de ligação entre camadas. Primeiro, reduza-o em 5 a 10 graus para experimentar o efeito.

Agarrando os três núcleoLinks de secagem, retração e temperaturapode efetivamente controlar o problema de desenho do PETG.

Como o PETG se compara ao ABS?

Na aplicação e teste real de JS,Acreditamos que o PETG preenche a lacuna entre PLA e ABS muito bem:

• Facilidade de uso:O PETG é muito mais fácil de imprimir do que o ABS. Quase não tem odor óbvio, quase nenhuma deformação durante a impressão e não requer uma câmara de impressão fechada ou um controle rigoroso da temperatura ambiente como o ABS. A esse respeito, é mais como o PLA.
• Resistência ao calor:A maior vantagem do ABS é sua maior resistência ao calor (a temperatura de deformação por calor geralmente pode atingir cerca de 105 ° C). Embora a resistência ao calor do PETG (cerca de 80-85 ° C) seja melhor que o PLA, ainda não é tão bom quanto os abdominais. Se suas peças precisarem suportar temperaturas mais altas,O ABS ainda é a primeira escolha.
• Pós-processamento e força:O ABS pode ser polido com acetona para obter uma superfície lisa, mas o PETG não pode. O ABS às vezes é um pouco melhor em pura resistência ao impacto. Mas o próprio PETG tem boa resistência, resistência ao impacto e resistência química, o que é suficiente para a maioria das partes funcionais.

Resumo da escolha:Se você precisar de desempenho próximo ao ABS (como força e resistência), mas não quiser lidar com o problema da impressão ABS (cheiro, deformação), o PETG é uma alternativa de material funcional muito bom. A menos que haja um requisito difícil para a resistência ao calor,PETG é geralmente mais prático.Embora o PLA seja o mais fácil de imprimir, sua força, resistência ao calor e resistência climática são geralmente as mais baixas.

Ouvi dizer que o PETG não é ambientalmente amigável. É verdade?

Em relação à proteção ambiental do PETG, acho que desta maneira:

• As matérias -primas da PLA vêm principalmente de recursos renováveis, como o amido de milho, que podem ser degradados sob condições específicas de compostagem industrial.Esta é sua vantagem ambiental.
• O PETG é um plástico à base de petróleo e não é tão "verde" quanto o PLA em termos de fontes de matéria-prima. Mas o ponto principal é que o PETG e nossas garrafas de bebidas comuns são o mesmo tipo de material (tipo de estimação) eÉ 100% reciclável.

Portanto, embora o PLA tenha um desempenho melhor em matérias -primas e biodegradabilidade, o PETG também pode obter reciclagem de recursos e reduzir a carga ambiental por meio de um sistema de reciclagem eficaz. Seu valor ambiental é refletido principalmente na reciclabilidade.

Resumo

Em suma, mudar de PLA para PETG significa que seuProjeto de impressão 3DConcluiu uma atualização chave. Da fabricação de modelos, a fazer peças verdadeiramente utilizáveis. Compreender as diferenças nas características desses dois materiais é o núcleo de desbloquear seu potencial de design. A força, a resistência e a resistência climática trazidas pelo PETG permitem que as impressões rompem as limitações dos modelos e assumam a forte responsabilidade dos protótipos funcionais,ferramentas personalizadase até peças de uso final.

Quando seu design exige esse desempenho mais confiável, a equipe JS é o seu apoio sólido.Fazemos mais do que apenas imprimir PLA e PETG:

• Biblioteca de materiais extensa:Somos proficientes em dezenas de materiais de engenharia, de nylon a PC, de materiais flexíveis a compósitos especializados. É provável que tenhamos a solução de material correspondente para o desempenho necessário.
• Equipamento poderoso:O equipamento de impressão de grau industrial não é apenas para exibição, eles podem lidar perfeitamente com esses materiais de alto desempenho para garantir que projetos complexos e requisitos rigorosos possam ser implementados com precisão.
• Suporte profissional:Não tem certeza de qual material é melhor para o seu projeto? Nossa equipe de engenheiros o ajudará a escolher a melhor solução com base em suas necessidades específicas.

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