Как выбрать филамент для 3D-печати: сравнение PLA, PETG и ABS для домашних проектов

В мире 3D-печати выбор правильного материала — это ключ к успеху вашего проекта. От типа филамента зависят прочность, внешний вид, долговечность и даже сложность процесса печати. Для большинства домашних мастеров и энтузиастов арсенал обычно ограничен тремя основными материалами: PLA, PETG и ABS. Несмотря на кажущуюся простоту, каждый из них имеет уникальные характеристики, которые делают его идеальным для определенных задач. В этом руководстве мы детально разберем особенности каждого филамента, сравним их по ключевым параметрам и поможем определить, какой из них лучше подойдет именно для вашей следующей печати.

PLA (Полилактид): Стартовая точка для каждого печатника

PLA, или полилактид, является синтетическим полимером, производным из растительного сырья, такого как кукурузный крахмал или сахарный тростник. Благодаря этому он считается одним из самых экологичных и простых в работе материалов. Именно с PLA чаще всего начинают свое знакомство с 3D-печати, и на это есть веские причины.

Преимущества PLA:

• Простота печати: PLA обладает низкой температурой плавления (около 180-220°C) и практически не дает усадки. Это позволяет печатать на простых принтерах без корпуса и подогрева стола с высоким качеством и минимальным риском деформации слоев.
• Экологичность и безопасность: При нагреве PLA не выделяет токсичных паров (в отличие от ABS), что делает его безопасным для использования в домашних условиях, даже в детской комнате (с осторожностью).
• Широкая палитра: Производители предлагают PLA в огромном количестве цветов и оттенков. Существуют также его модификации: с добавлением металла, камня, светящиеся в темноте и другие.
• Детализация: Благодаря низкой температуре и отсутствию деформации, PLA отлично подходит для печати мелких деталей, фигурок и моделей с высокой детализацией.

Недостатки PLA:

• Низкая температура плавления: Это же преимущество является и недостатком. Изделия из PLA могут деформироваться при нагреве (например, в автомобиле в жаркий день) или в контакте с горячей водой.
• Хрупкость: PLA достаточно жесткий, но при этом хрупкий. Детали, испытывающие ударные нагрузки или изгиб, могут легко сломаться.
• Боязнь влаги: Как и многие другие филаменты, PLA гигроскопичен. Перед печатью его желательно сушить.

PETG (Полиэтилентерефталат гликоль): Золотая середина

PETG — это модифицированная версия пластика, из которого делают знакомые всем пластиковые бутылки. Добавление гликоля (G) делает его более удобным для 3D-печати по сравнению с обычным PET. Этот материал стремительно набирает популярность, занимая нишу между простым PLA и сложным в работе ABS.

Преимущества PETG:

• Отличная прочность и гибкость: PETG значительно прочнее и ударопрочнее, чем PLA. Он не ломается при изгибе, а значит, подходит для печати функциональных деталей, которые будут подвергаться механическим нагрузкам.
• Термостойкость: Изделия из PETG сохраняют свою форму при температурах до 70-80°C, что делает их пригодными для использования в более жестких условиях, чем PLA.
• Влагостойкость: PETG практически не впитывает влагу, что позволяет хранить его в условиях повышенной влажности без риска потери свойств.
• Химическая стойкость: Он устойчив к большинству кислот и щелочей, а также к воде, что открывает возможности для печати емкостей и деталей для химических экспериментов.
• Прозрачность: PETG часто используется для печати прозрачных и полупрозрачных моделей.

Недостатки PETG:

• Склонность к образованию «паутины»: PETG обладает повышенной липкостью к соплу и печатной поверхности. Это может приводить к образованию множества нитей (стрингов) между частями модели, которые придется удалять вручную.
• Гигроскопичность: Хотя он и менее восприимчив к влаге, чем PLA, его все равно рекомендуется сушить перед печатью для получения наилучшего результата.
• Сложности с адгезией: PETG может слишком сильно прилипать к некоторым поверхностям (например, стеклу или Kapton), что иногда приводит к повреждению стола. Использование подложки (скотча, клея) или специального покрытия обязательно.

ABS (Акрилонитрилбутадиенстирол): Классика для опытных

ABS — это один из старейших и наиболее известных пластиков, используемых в 3D-печати. Он славится своей прочностью и термостойкостью, но при этом требует определенных навыков и условий для печати.

Преимущества ABS:

• Высокая прочность и ударопрочность: ABS обладает отличной механической прочностью и устойчивостью к ударам. Из него печатают детали для самопечатных принтеров, автомобильные аксессуары и другие изделия, подвергающиеся серьезным нагрузкам.
• Термостойкость: Изделия из ABS способны выдерживать температуры до 90-100°C, что делает их пригодными для использования в горячих средах.
• Легкость постобработки: ABS отлично поддается обработке ацетоном. С помощью паров ацетона можно легко и быстро сделать поверхность модели гладкой и блестящей, скрыв слоистость.

Недостатки ABS:

• Сложность печати: ABS сильно сжимается при охлаждении. Это приводит к сильной усадке, деформации слоев и отрыву от стола. Для успешной печати необходим принтер с закрытым корпусом и подогреваемой печатной платформой.
• Выделение вредных паров: При плавлении ABS выделяет неприятный запах и потенциально вредные для здоровья летучие органические соединения (ЛОС). Печать в хорошо проветриваемом помещении или с системой фильтрации обязательна.
• Боязнь УФ-излучения: Под воздействием солнечного света ABS имеет тенденцию желтеть и терять прочность.

Сравнительная таблица PLA vs PETG vs ABS

Для наглядности сведем основные характеристики в таблицу, чтобы вы могли быстро сравнить материалы.

Как выбрать филамент для вашего проекта: практические рекомендации

Теперь, когда мы разобрались в характеристиках, давайте определим, какой материал выбрать для конкретных задач. Ваш выбор должен основываться на двух главных вопросах: для чего вы печатаете и какие условия эксплуатации ждут готовое изделие?

Сценарий 1: Декор, прототипы и обучение

Если ваша цель — создать фигурку, украшение для дома, макет или просто оттестировать модель, PLA будет лучшим выбором. Он позволит вам быстро и без лишних нервов получить качественную деталь с хорошей детализацией. PLA подходит для печати:

• Сувениров и статуэток;
• Декоративных элементов;
• Учебных пособий и моделей;
• Корпусов для электроники (если нет риска перегрева);
• Деталей, не подвергающихся механическим нагрузкам.

Сценарий 2: Функциональные детали