Volba správného materiálu je klíčovým faktorem úspěšné aditivní výroby technických dílů. V závislosti na požadovaných vlastnostech a použití výrobku může být vhodnější volbou buď klasický plast, nebo kompozitní materiál. V tomto článku vám ukážeme hlavní rozdíly mezi nimi a poradíme, kdy který materiál zvolit.
Co jsou plastové a kompozitní materiály?
Plastové materiály pro FDM 3D tisk, jako například PETG, ABS nebo ASA, jsou běžné technické termoplasty, které se tisknou ve své základní polymerní formě.
Kompozitní materiály naproti tomu obsahují výztužná vlákna (nejčastěji uhlíková, skleněná nebo aramidová vlákna), která výrazně zvyšují jejich mechanickou pevnost, tuhost a teplotní odolnost.
Výhody plastových materiálů
Cenová dostupnost: Plastové filamenty jsou obecně levnější než jejich kompozitní varianty.
Jednodušší zpracování: Tisk plastů je méně náročný na tiskové podmínky a není nutné používat speciální trysky.
Široká dostupnost: Plastové materiály jsou k dispozici v mnoha barvách, tvrdostech a úpravách.
Dostatečná mechanická odolnost: Pro běžné aplikace, kryty, držáky nebo nenáročné prototypy jsou plasty ideální volbou.
Výhody kompozitních materiálů
Vysoká pevnost a tuhost: Díky výztužným vláknům dosahují kompozity výrazně lepších mechanických vlastností.
Tepelná odolnost: Kompozitní materiály často snesou vyšší provozní teploty (například PPA-CF nad 225 °C).
Rozměrová stabilita: Díky nižšímu smrštění a vyšší tuhosti mají díly vyšší přesnost i při větších rozměrech.
Odolnost vůči chemikáliím a opotřebení: Některé kompozitní filamenty (např. PA-CF) vynikají odolností proti chemickému namáhání.
Kdy zvolit plastový materiál?
Plastové materiály doporučujeme použít, pokud:
potřebujete rychlý a levný prototyp,
díl není vystaven extrémnímu mechanickému namáhání,
preferujete nižší hmotnost a snadnější tisk,
cílem je estetická ukázka modelu nebo nenáročná aplikace.
Typické použití: kryty, vizuální prototypy, lehké držáky, montážní přípravky bez velkého zatížení.
Kdy zvolit kompozitní materiál?
Kompozitní materiály doporučujeme použít, pokud:
díl musí odolávat vysokému zatížení nebo mechanickému namáhání,
požadujete vysokou rozměrovou stabilitu i při vyšších teplotách,
aplikace vyžaduje odolnost vůči opotřebení nebo chemickému prostředí,
je nutná vyšší tuhost při zachování nízké hmotnosti.
Typické použití: funkční součásti strojů, montážní přípravky v průmyslu, závodní a letecké aplikace, díly vystavené tepelné zátěži.
Shrnutí
Správný výběr materiálu pro aditivní výrobu ovlivňuje nejen mechanické vlastnosti výsledného dílu, ale i celkovou ekonomiku projektu. Plastové materiály jsou vhodné pro standardní aplikace, kde je prioritou rychlost a cena. Pro technicky náročné použití a funkční díly s vysokými nároky na pevnost, tuhost a odolnost je ideální volbou některý z kompozitních materiálů.
Nejste si jistí výběrem? Rádi vám poradíme s volbou optimálního materiálu pro vaši konkrétní aplikaci.
