ABS, PLA, PETG, TPU, ASA, PBT и нейлоновая нить. В чем разница?

Выбор оптимального филамента для 3D-печати или инженерного пластика определяется требованиями вашего проекта: прочностью, гибкостью, термостойкостью, качеством поверхности и другими параметрами. Наиболее широко используемые в настольной 3D-печати и производстве лёгких деталей пластики — это PLA, ABS, PETG, TPU, ASA, PBT и нейлон. Каждый материал обладает уникальным набором механических, термических и химических свойств, которые влияют не только на качество печати, но и на функциональность и долговечность готовой детали.

Ниже вы найдете подробное сравнение этих материалов, включая их характеристики, простоту печати, стоимость, долговечность и типичные области применения.

---

1. Что такое АБС-пластик?

АБС (аббревиатура от акрилонитрилбутадиенстирола) — это полный аналог акрилонитрилбутадиенстирола. Это популярный конструкционный термопластик, известный своей долговечностью, прочностью и простотой обработки. АБС относится к семейству аморфных пластиков и широко используется как в потребительских, так и в промышленных целях. Благодаря сбалансированным свойствам АБС широко изготавливается из таких материалов, как кубики LEGO, автомобильные детали, корпуса и различные предметы повседневного обихода.

Состав АБС-пластика

АБС — это терполимер, состоящий из трёх мономеров: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Каждый компонент обладает уникальными характеристиками:

• Акрилонитрил улучшает химическую стойкость и термостабильность.
• Бутадиен обеспечивает прочность и ударопрочность.
• Стирол придает жесткость и обеспечивает глянцевую поверхность.

Соотношение этих трёх компонентов можно регулировать, что позволяет производителям точно настроить конечные свойства для различных целей. Для достижения определённых целей часто добавляют добавки и красители.

Свойства нити ABS

Физико-механические свойства

• Плотность: около 1.04–1.07 г/см³.
• Прочность на растяжение: средняя, ​​обычно в диапазоне 40–50 МПа.
• Прочность на изгиб: выше, чем у PLA, обеспечивает большую гибкость.
• Ударопрочность: известен своей способностью выдерживать удары и падения.
• Твердость: Жёсткие и умеренно твёрдые; вот почему кубики LEGO такие долговечные.
• Предел текучести: достаточен для многих несущих нагрузку конструкций, хотя и не такой высокий, как у некоторых конструкционных пластиков.

Тепловые свойства

• Термостойкость: АБС-пластик работоспособен в диапазоне температур от -40°C до 70–105°C в зависимости от марки и состава.
• Температура стеклования: обычно около 105°C.
• Термическая стабильность: сохраняет форму и механическую прочность лучше, чем PLA, при более высоких температурах.
• Рабочая температура: может функционировать во многих средах с умеренным уровнем тепла.

Электрические свойства

• Электроизоляция: АБС считается хорошим электроизолятором, что делает его пригодным для различных электрических корпусов и компонентов.

Другие характеристики

• Обрабатываемость: легко режется, сверлится, фрезеруется и шлифуется. Легко красится и клеится.
• Водопоглощение: низкое, но не нулевое. АБС-пластик может со временем впитывать небольшое количество влаги.
• Отделка поверхности: гладкая, может полироваться или подвергаться химическому сглаживанию для придания глянцевого вида.
• Защита от ультрафиолетового излучения: ограниченная; АБС может желтеть и разрушаться при длительном воздействии ультрафиолета, если не стабилизирован.

Пробопечатные

ABS требует более высоких температур печати (220–260 °C) и подогреваемого стола (80–110 °C). ABS чувствителен к перепадам температуры и сквознякам, поэтому для предотвращения деформации и растрескивания практически необходимо использовать защитный кожух. ABS выделяет заметные испарения во время печати, поэтому правильная вентиляция крайне важна.

Плюсы и минусы АБС-пластика

Преимущества:

• Хороший баланс жесткости, прочности и ударопрочности.
• Можно подвергать литью под давлением, механической обработке и 3D-печати (при соблюдении осторожности).
• Сохраняет работоспособность в широком диапазоне температур.
• Легко красится, склеивается и отделывается.
• Доступен в различных формах и размерах (лист, стержень, нить).
• Нетоксично и безопасно для систем питьевого водоснабжения.

Минусы:

• Может деформироваться или треснуть при быстром охлаждении или под воздействием сквозняков во время 3D-печати.
• Требует более высоких температур обработки, чем PLA.
• При нагревании выделяет заметные испарения.
• Хрупкий по сравнению с более гибкими пластиками, особенно при повторяющихся нагрузках.
• Плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению без добавок.
• Низкая несущая способность, приводящая к высокому трению в скользящих или несущих нагрузку узлах.

Типы АБС-пластика

АБС доступен в различных марках и составах, включая:

• АБС-пластик общего назначения: стандартный баланс свойств для литья под давлением и создания прототипов.
• Ударопрочный АБС: повышенное содержание бутадиена для большей ударопрочности.
• Электролитический АБС: модифицирован для легкого нанесения металлического покрытия на поверхность.
• Огнестойкий АБС: повышенная безопасность для электрических и электронных устройств.
• Смеси АБС: иногда смешиваются с другими пластиками (например, поликарбонатом) для улучшения характеристик в определенных областях.

Применение АБС-пластика

АБС-пластик используется в бесчисленном количестве продуктов и отраслей:

• Игрушки: Наиболее известные — кубики LEGO.
• Автомобили: внутренняя отделка, компоненты приборной панели и детали кузова.
• Бытовая электроника: корпуса для пультов дистанционного управления, компьютеров и бытовой техники.
• Сантехника: трубы, фитинги и клапаны.
• Конструкция: настенные розетки, лицевые панели и защитные ограждения.
• Прототипирование: часто используется для обработки на станках с ЧПУ и создания прототипов с помощью 3D-печати.
• Изготовление на заказ автозапчастей: боковые юбки, спойлеры и другие модификации кузова.
• Листовой и прутковый прокат: используется для изготовления и обработки в различных отраслях промышленности.

Стоимость АБС-пластика

ABS считается недорогим инженерным пластиком. Катушки ABS-пластика для 3D-печати обычно стоят примерно столько же, сколько и PLA, около 20 долларов за килограмм. Листы, стержни и формованные детали также доступны по цене по сравнению со многими другими инженерными полимерами. Его доступность и экономичность делают его распространённым выбором как для мелкосерийного, так и для массового производства.

Срок службы и переработка АБС-пластика

ABS-пластик рассчитан на длительный срок службы. Во многих случаях детали из ABS могут служить десятилетиями, особенно если не подвергаются воздействию жесткого ультрафиолетового излучения или экстремальных условий. Например, трубы и фитинги из ABS в водопроводных системах могут служить 50 лет и более. С точки зрения переработки ABS относится к категории пластиков №7 (Прочие). Хотя технически он пригоден для вторичной переработки, фактический уровень переработки остается низким, зачастую менее 1%. Большинство муниципальных программ не принимают ABS, поэтому большая его часть оказывается на свалках. В отличие от PLA, ABS не биоразлагаем.

---

2. Что такое PLA-пластик?

PLA (полимолочная кислота) – это полная форма полимолочной кислоты, термопластичного алифатического полиэфира, получаемого путём полимеризации молочной кислоты. Сама молочная кислота производится из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза, сахарный тростник и другие материалы растительного происхождения. PLA известен своей биосовместимостью и биоразлагаемостью, что делает его одним из ведущих экологически чистых пластиков. При утилизации в условиях компостирования PLA разлагается микроорганизмами на углекислый газ и воду, оказывая минимальное воздействие на окружающую среду. Благодаря своему растительному происхождению он является популярной альтернативой пластикам, полученным из нефти.

Состав нити PLA

ПЛА синтезируется из молочной кислоты, получаемой путём ферментации растительных крахмалов, обычно из кукурузы, сахарной свёклы или сахарного тростника. Процесс включает расщепление этих растительных материалов до глюкозы, ферментацию сахаров до молочной кислоты и последующую полимеризацию молочной кислоты в цепи полимолочной кислоты. Используются два основных метода полимеризации: прямая конденсация и полимеризация с раскрытием цикла. Полученный ПЛА можно перерабатывать на том же оборудовании, что и обычные пластики, например, экструзией, литьём под давлением и выдувным формованием.

Свойства PLA

Физические свойства

• Плотность: PLA обычно имеет плотность около 1.24 г/см³.
• Внешний вид: Обычно прозрачный или полупрозрачный, но доступен во многих цветах.
• Запах: не имеет запаха и нетоксичен, что делает его пригодным для применения в пищевой промышленности.
• Поглощение воды: PLA умеренно гидрофилен, поэтому может поглощать некоторое количество влаги, что может повлиять на качество печати и условия хранения.

Механические свойства

• Прочность: PLA обладает хорошей жёсткостью и умеренной прочностью, но более хрупкий по сравнению с другими филаментами для 3D-печати, такими как PETG или ABS. Он хорошо сохраняет детали и форму в ненагруженных конструкциях.
• Твердость: Несмотря на то, что PLA относительно твердый, под действием нагрузки он более склонен к растрескиванию и поломке, чем к сгибанию.
• Прочность на разрыв: PLA имеет прочность на разрыв около 50–70 МПа, что достаточно для декоративных и легких функциональных деталей.
• Предел текучести: демонстрирует умеренный предел текучести, но разрушается с меньшим удлинением, чем более пластичные пластмассы.
• Обрабатываемость: PLA легко резать, шлифовать и сверлить, но для предотвращения растрескивания требуется надежная поддержка.

Тепловые свойства

• Термостойкость: PLA начинает размягчаться при низких температурах. Температура стеклования составляет около 55–60 °C, а плавится при температуре около 190–220 °C. Это ограничивает его применение в условиях высоких температур, например, в нагретых салонах автомобилей или посудомоечных машинах.
• Рабочая температура: лучше всего использовать в приложениях, где температура не превышает 50 °C, поскольку PLA может деформироваться или терять прочность при воздействии более высоких температур.

Электрические свойства

• Изоляция: PLA обладает хорошими изолирующими свойствами, аналогичными другим пластикам, что делает его безопасным выбором для корпусов и непроводящих деталей.

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению и окружающей среде

• Защита от ультрафиолетового излучения: PLA не очень устойчив к ультрафиолетовому излучению и может разрушаться при длительном воздействии солнечного света.
• Биоразлагаемость: В условиях промышленного компостирования PLA разлагается на воду и углекислый газ, что представляет собой экологичный вариант утилизации после окончания срока службы. Однако в бытовом компосте или на свалке этот процесс протекает гораздо медленнее.

Пробопечатные

PLA очень гибок в использовании: он легко прилипает к большинству платформ, редко деформируется и отлично печатается без защитного кожуха или подогреваемой платформы. Он легко справляется с выступами и мелкими деталями, что делает его идеальным материалом для создания сложных моделей, игрушек и декоративных предметов.

Плюсы и минусы PLA-филамента

Преимущества:

• Очень легко печатать
• Большой выбор цветов и специальных покрытий (шелк, матовый, светящийся в темноте)
• Доступный и широко доступный
• Хорошее качество поверхности

Минусы:

• Не подходит для использования при высоких температурах или на открытом воздухе.
• Разрушается под воздействием ультрафиолета
• Хрупкий, склонный к разрушению при ударе
• Невозможность полного компостирования без промышленных объектов

Типы PLA-пластика

Для удовлетворения различных потребностей доступны несколько вариантов PLA:

• Стандартный PLA: наиболее распространенный, используется для общей печати и упаковки.
• Высокотемпературный PLA: модифицирован для более высокой термостойкости, что позволяет использовать его в более теплых условиях.
• Смешанный PLA: смешивается с добавками, такими как древесные волокна, конопля или другие биополимеры, для изменения текстуры, механических свойств или внешнего вида.
• Гибкий PLA: содержит пластификаторы или смешанные полимеры для повышения гибкости.
• PLA медицинского класса: очищен для использования в биомедицинских целях, таких как производство швов, имплантатов и устройств для доставки лекарств.
• Прозрачный PLA: производится для обеспечения оптической прозрачности, применяется в упаковке.

Применение PLA-филаментов

Спектр применения PLA расширяется благодаря его универсальности и экологическим преимуществам:

• 3D-печать: самая популярная нить для настольных 3D-принтеров, особенно среди новичков из-за простоты использования и чистоты результатов печати.
• Упаковка для пищевых продуктов: используется в одноразовых стаканчиках, тарелках, столовых приборах и контейнерах для еды, что обеспечивает ее безопасность и компостируемость.
• Сельское хозяйство: содержится в мульчирующих пленках, покрытиях для семян и теневых сетках, которые разлагаются после использования, сокращая количество сельскохозяйственных отходов.
• Биомедицина: используется для хирургических швов, систем доставки лекарств, тканевой инженерии и биоразлагаемых имплантатов благодаря своей биосовместимости.
• Текстиль: используется в экологически чистых тканях, обладающих воздухопроницаемостью, антибактериальными свойствами и огнестойкостью.
• Энергетический сектор: используется при производстве биотоплива, мембран топливных элементов и других устройств возобновляемой энергии.
• Общая упаковка: применяется в различных пленках и контейнерах, где ценятся кратковременность использования и компостируемость.

Стоимость нити PLA

PLA, как правило, доступен по цене и близок к другим распространённым филаментам для 3D-печати. ​​Хотя на начальном этапе себестоимость производства была выше из-за процесса ферментации и использования сельскохозяйственного сырья, масштабирование производства привело к снижению цен. В розничной продаже PLA-филамент для 3D-принтеров обычно стоит около 20 долларов за килограмм, что делает его доступным как для любителей, так и для профессионалов. По мере развития технологий производства ожидается дальнейшее снижение стоимости.

Срок службы и переработка PLA-пластика

Изделия из PLA лучше всего работают в среде, защищённой от тепла, ультрафиолетового излучения и повышенной влажности. В помещении отпечатки из PLA могут сохраняться несколько лет, но воздействие тепла или солнечного света может привести к быстрой деградации или деформации. В биомедицинских целях контролируемая деградация PLA является преимуществом, поскольку обеспечивает постепенное усвоение организмом.

PLA компостируется на специализированных промышленных объектах, обеспечивающих необходимое тепло и влажность. В этих условиях он может разлагаться в течение нескольких месяцев или года. Однако в условиях стандартного компостирования на свалках или в домашних условиях разложение происходит крайне медленно, подобно разложению традиционных пластиков. PLA относится к категории пластиков №7, наряду с другими «другими» пластиками, что часто означает, что он не подлежит раздельной переработке в большинстве муниципальных систем. Некоторые специализированные программы предусматривают отдельный сбор и переработку PLA, но инфраструктура для его переработки всё ещё находится в стадии развития. Для надлежащей утилизации требуется доступ к промышленному компостированию, чтобы реализовать экологические преимущества PLA.

---

3. Что такое ПЭТГ-пластик?

Пластик PETG (полиэтилентерефталат, модифицированный гликолем) – это прозрачный, некристаллический сополиэфир, полученный путём поликонденсации очищенной терефталевой кислоты (ТФК), этиленгликоля (ЭГ) и 1,4-циклогександиметанола (ЦГДМ). Добавление гликоля (ЦГДМ) к основе ПЭТ придаёт ПЭТГ уникальные свойства по сравнению со стандартным ПЭТ, такие как повышенная прозрачность, ударопрочность и технологичность. Будучи термопластичным полиэфиром, ПЭТГ широко используется в областях, требующих прочности, прозрачности и химической стойкости. Он стал предпочтительным материалом для упаковки продукции, строительства, медицинских приборов и, особенно, для 3D-печати.

Пластиковая композиция PETG

Молекулярная структура ПЭТГ разработана путём введения 1,4-циклогександиметанола в качестве сомономера, который нарушает характерную для ПЭТ закономерность кристаллизации. В результате получается аморфный полимер с высокой прозрачностью и улучшенной технологичностью. Оптимальное содержание ЦГДМ в ПЭТГ составляет от 30% до 40%, обеспечивая баланс механической прочности, гибкости и термической стабильности. Этот специально подобранный состав позволяет ПЭТГ сочетать лучшие характеристики ПЭТ с улучшенной формуемостью и прочностью.

Свойства пластика PETG

Физические свойства

• Прозрачность: PETG обеспечивает высокую светопропускаемость, часто превышающую 91%, что делает его пригодным для применений, требующих прозрачности.
• Плотность: около 1.27 г/см³, аналогично традиционному ПЭТ.
• Внешний вид: поставляется в виде прозрачных глянцевых листов, пленок, нитей или формованных изделий.

Механические свойства

• Прочность: PETG в 15–20 раз прочнее обычного акрила и в 5–10 раз прочнее ударопрочного акрила.
• Прочность на растяжение: обычно 50–60 МПа, с удлинением при разрыве до 180%.
• Ударопрочность: Ударная вязкость может достигать 85 кДж/м², что позволяет PETG выдерживать падения и механические удары.
• Модуль упругости при изгибе: обычно от 2060 до 2160 МПа.
• Предел текучести: от 50.3 до 53.1 МПа при комнатной температуре.
• Твердость: твердость по Роквеллу составляет от 106 до 116.

Тепловые свойства

• Температура стеклования: около 70–80 °C, что выше, чем у PLA, и подходит для деталей, подвергающихся умеренному нагреву.
• Температура эксплуатации: PETG сохраняет механические свойства при температурах до -40°C и примерно до 80°C–120°C в зависимости от рецептуры.
• Температура плавления: ниже, чем у ПЭТ, что облегчает термоформование и 3D-печать.

Химическая устойчивость

• Общая устойчивость: PETG устойчив к большинству кислот, щелочей и органических растворителей и не подвержен разложению под воздействием воды при комнатной температуре.
• Стойкость к гидролизу: стабилен во влажных условиях, что делает его пригодным для медицинского применения и контакта с пищевыми продуктами.

Другие свойства

• Устойчивость к УФ-излучению: содержит поглотители УФ-излучения, которые помогают сохранять прочность и прозрачность под воздействием солнечного света, что делает его пригодным для использования на открытом воздухе.
• Водопоглощение: демонстрирует низкое водопоглощение, но, как и многие термопластики, для достижения оптимальных характеристик его следует хранить в сухом виде (особенно перед 3D-печатью).
• Электроизоляция: обеспечивает хорошие изолирующие свойства для корпусов и лотков электронного оборудования.
• Обрабатываемость: Поддаётся пилению, сверлению, высечке, перфорации, клёпанию и фрезерованию без образования трещин и побеления. Хорошо поддаётся термоформовке и может гнуться в холодном состоянии.

Пробопечатные

PETG печатает при температуре 220–250 °C и температуре стола 70–90 °C. Как правило, печатать им легче, чем ABS, но он склонен к образованию натяжек и чрезмерной адгезии к некоторым поверхностям печати. ​​Он не требует использования защитного кожуха и меньше деформируется, чем ABS. Для достижения наилучших результатов важно контролировать влажность.

Плюсы и минусы ПЭТГ-пластика

Преимущества:

• Хороший баланс прочности, гибкости и простоты печати
• Устойчив к химикатам и ультрафиолетовому излучению
• Меньше деформаций, чем у ABS
• Доступно во многих цветах, включая прозрачные и полупрозрачные варианты.

Минусы:

• Может течь и сочиться, если неправильно настроен
• Поверхность более глянцевая, чем у PLA или ABS.
• Слишком хорошо прилипает к некоторым кроватям (может повредить поверхность)
• Не такой жесткий, как PLA, и не такой термостойкий, как ABS

Типы пластика PETG

• Стандартный PETG: обеспечивает хорошую прозрачность, прочность и простоту обработки для общего применения.
• Усиленный ПЭТГ: модифицированный добавками для повышения ударопрочности в случаях, когда требуется повышенная прочность.
• ПЭТГ, устойчивый к УФ-излучению: в состав входят УФ-стабилизаторы для наружного применения, устойчив к пожелтению и хрупкости.
• Армированный ПЭТГ: содержит стеклянные или углеродные волокна для улучшения механических и термических свойств, используется в сложных промышленных и инженерных условиях.
• Антистатический PETG: разработан для электронной упаковки и лотков, где требуется контроль статического электричества.
• Медицинский ПЭТГ: производится в строгих условиях для использования в медицинских приборах и упаковке.

Применение ПЭТГ-пластика

Сочетание прочности, прозрачности и химической стойкости PETG делает его популярным в различных отраслях промышленности:

• Упаковка: используется для упаковки продуктов питания, напитков, фармацевтических препаратов и косметики, например, бутылок, банок и блистеров. Прозрачность позволяет выгодно представить продукцию, одновременно защищая её.
• Электроника: Корпуса, лотки и экранные крышки изготавливаются из ПЭТГ с изоляционными и химически стойкими свойствами.
• Строительство и архитектура: используется для внутренних и наружных вывесок, рекламных панелей, перегородок и декоративных поверхностей, сочетая эстетику с долговечностью.
• Медицинские приборы: идеально подходят для фильтров, соединителей, трубок, насосов и упаковки, отвечая требованиям гигиены и безопасности.
• Автомобильная промышленность: используется в защитных кожухах фар, отделке салона и защитных панелях благодаря своей прочности и устойчивости к атмосферным воздействиям.
• 3D-печать: популярен из-за простоты печати, сильной межслойной адгезии, низкой деформации и пригодности как для прототипов, так и для функциональных деталей.
• Кредитные карты: PETG теперь используется для кредитных и банковских карт, предлагая гибкость, долговечность и экологические преимущества по сравнению с ПВХ.
• Термоусадочные пленки: используются для создания высокопроизводительной термоусадочной пленки при упаковке изделий сложной формы, отличаются высокой прозрачностью и пригодностью для печати.

Стоимость ПЭТГ-пластика

Стоимость PETG отражает его передовые свойства и преимущества в обработке. На мировом рынке сырье для PETG обычно стоит дороже, чем стандартные PET или PLA, и составляет около 18–22 юаней/кг по сравнению с 12 юанями/кг для PET. В 3D-печати филамент PETG зачастую лишь немного дороже PLA, при этом стоимость катушки составляет от 22 до 30 долларов за килограмм. Специальные марки PETG и армированные версии будут стоить дороже. По мере увеличения производственных мощностей и роста спроса цены становятся всё более конкурентоспособными.

Срок службы и переработка пластика PETG

Изделия из ПЭТГ долговечны. Они выдерживают годы эксплуатации как в помещениях, так и на открытом воздухе, не желтея, не растрескиваясь и не теряя прочности. ПЭТГ сохраняет механическую целостность при колебаниях температуры и воздействии солнечного света благодаря своей устойчивости к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению. Однако, поскольку ПЭТГ царапается легче, чем некоторые другие материалы, рекомендуется ухаживать за поверхностью.

ПЭТГ не биоразлагаем и может десятилетиями оставаться на свалках при неправильной утилизации. Тем не менее, он полностью пригоден для вторичной переработки и может быть переработан как механическим, так и (реже) химическим способом. Механическая переработка является основным способом, при котором отходы ПЭТГ измельчаются и повторно экструдируются в новые продукты. Химическая деполимеризация возможна, но остаётся дорогостоящей и менее распространённой. Переработка ПЭТГ помогает снизить потребление ресурсов и воздействие на окружающую среду. В некоторых регионах ПЭТГ принимается наравне с ПЭТ в системах переработки, но возможности местных органов власти могут различаться.

---

4. Что такое ТПУ-пластик?

Что такое ТПУ-пластик? ТПУ (термопластичный полиуретан) расшифровывается как термопластичный полиуретан (ТПУ). Он относится к семейству термопластичных эластомеров (ТПЭ) и отличается уникальным сочетанием гибкости, эластичности и прочности. ТПУ состоит из линейных сегментированных блок-сополимеров с чередующимися мягкими и твёрдыми сегментами, что позволяет получить материал, сочетающий в себе эластичность и упругость резины с обрабатываемостью пластмасс. Этот материал особенно ценится за свою технологичность, поскольку его можно создавать как мягким и гибким, так и более жёстким, сохраняя при этом эластичность и прочность, характерные для резины.

Пластиковая композиция ТПУ

ТПУ синтезируется путём полимеризации диизоцианатов (таких как МДИ, ТДИ или HDI), макромолекулярных полиолов (полиэфиров, простых полиэфиров, поликапролактона или поликарбонатов) и удлинителей цепей (короткоцепочечных диолов). Жёсткие сегменты, обычно на основе диизоцианатов, обеспечивают структурную целостность и прочность, а мягкие сегменты (полиолы) – гибкость и низкотемпературные характеристики. Соотношение жёстких и мягких сегментов, а также тип используемых полиола и диизоцианата позволяют точно регулировать свойства ТПУ.

Основные категории ТПУ по составу:

• Ароматический ТПУ: использует ароматические диизоцианаты (например, МДИ), обеспечивающие высокую механическую прочность, но меньшую стойкость к УФ-излучению.
• Алифатический ТПУ: в состав входят алифатические диизоцианаты (например, HDI, IPDI), обеспечивающие превосходную устойчивость к УФ-излучению и прозрачность.
• Типы мягких сегментов: полиэстер, полиэфир, поликапролактон и поликарбонат, каждый из которых обладает различными эксплуатационными характеристиками.

Свойства пластика ТПУ

Физические свойства

• Плотность: обычно составляет от 1.14 до 1.22 г/см³.
• Прозрачность: некоторые сорта, особенно на основе поликарбоната, обеспечивают превосходную прозрачность.
• Поверхность: может быть глянцевой или матовой, на ощупь натурально резиновой.

Механические свойства

• Твердость: широкий спектр от Шора А 60 до Шора D 80, сохраняя эластичность на всех уровнях.
• Прочность на растяжение: обычно 30–65 МПа, удлинение при разрыве часто превышает 600–800%.
• Прочность на разрыв: Высокая устойчивость к разрыву и усталости при изгибе.
• Стойкость к истиранию: превосходит натуральный каучук, обладая в 2–10 раз более высокой износостойкостью.
• Эластичное восстановление: сохраняет первоначальную форму даже после значительной деформации.

Тепловые свойства

• Рабочая температура: сохраняет гибкость при температуре от -40°C до 90°C (некоторые марки выдерживают температуру от -50°C до 120°C).
• Температура стеклования: низкая, что обеспечивает гибкость при отрицательных температурах.
• Термостойкость: может непрерывно работать при температуре до 80–100 °C, некоторые специальные марки выдерживают более высокие температуры.

Химическая устойчивость

• Маслостойкость: ТПУ на основе полиэстера прекрасно противостоят маслам и смазкам.
• Стойкость к воде и гидролизу: ТПУ на основе полиэфира устойчивы к гидролизу и предпочтительны для использования во влажных средах.
• Химическая стабильность: выдерживает воздействие многих видов топлива, смазочных материалов и чистящих средств.

Экологические и электрические свойства

• Устойчивость к атмосферным воздействиям: алифатические ТПУ выдерживают воздействие УФ-излучения и не желтеют; ароматические ТПУ могут желтеть на открытом воздухе.
• Биосовместимость: многие медицинские марки нетоксичны и подходят для контакта с кожей или внутреннего применения.
• Водопоглощение: полиэфирные ТПУ обладают более низким водопоглощением, что повышает размерную стабильность.
• Электроизоляция: подходит для оболочки кабелей и связанных с ней целей.

Machinability

• Обработка: может быть изготовлен методом литья под давлением, экструзии, выдувного формования или 3D-печати. ​​Поддерживает различные методы постобработки, включая резку, сварку и склеивание.

Пробопечатные

Термопластичный полиуретан (ТПУ) требует тщательной настройки и обычно печатает при температуре 200–230 °C, а рабочая поверхность — при температуре 40–60 °C. Гибкие нити выгодны при низких скоростях печати и использовании экструдеров с прямым приводом. Боуден-экструдеры также могут работать, но могут потребовать очень низких скоростей и тщательной настройки ретракта. ТПУ гигроскопичен и должен храниться в сухом месте.

Плюсы и минусы ТПУ

Преимущества:

• Гибкий и прочный
• Поглощение ударов и вибраций
• Отлично подходит для индивидуального пошива, носимых или мягких компонентов
• Хорошая химическая и абразивная стойкость

Минусы:

• Сложно печатать, особенно на экструдерах Bowden
• Требуются низкие скорости и минимальное втягивание
• Восприимчив к влаге
• Не подходит для высоконагруженных конструктивных деталей.

Типы пластика ТПУ

• Полиэстер ТПУ: высокая прочность, отличная износостойкость и маслостойкость, пониженная стойкость к гидролизу; широко используется для изготовления подошв обуви и механических деталей.
• Полиэфирный ТПУ: превосходная гибкость, устойчивость к гидролизу и микробам, подходит для водонепроницаемых изделий и медицинских приборов.
• Поликапролактон ТПУ: сочетает в себе стойкость к истиранию и стойкость к гидролизу; используется в уплотнителях, медицинских компонентах и ​​высокотехнологичных приложениях.
• Поликарбонат ТПУ: исключительная прозрачность, устойчивость к погодным условиям и химическим веществам; используется в оптических и медицинских приборах.
• Алифатический ТПУ: исключительно устойчив к УФ-излучению и не желтеет; используется для изготовления прозрачных пленок для наружного применения и защиты автомобильной краски.
• Специальные марки: включают огнестойкие, антистатичные и биоразлагаемые ТПУ, а также вспененные варианты для мягких, легких деталей.

Применение ТПУ-пластика

Адаптивность ТПУ сделала его основным материалом для широкого спектра продукции:

• Обувь: используется в подошвах, декоративных пленках, амортизирующих элементах и ​​водонепроницаемых/дышащих мембранах.
• Автомобильная промышленность: встречается в приборных панелях, прокладках, шлангах, отделке салона и пленках для защиты лакокрасочного покрытия.
• Бытовая электроника: пользуется популярностью при производстве чехлов для телефонов, носимых устройств и защитных чехлов.
• Медицинские изделия: применяются в катетерах, трубках, повязках для ран и мягких протезах благодаря биосовместимости.
• Спортивный инвентарь: используется в гибкой защитной экипировке, стельках и надувных изделиях.
• Промышленные компоненты: прокладки, уплотнители, ролики, конвейерные ленты и ролики выигрывают от износостойкости и химической стойкости ТПУ.
• 3D-печать: применяется для изготовления гибких деталей, подвижных шарниров, амортизаторов и изготавливаемых на заказ носимых предметов.
• Пленки и листы: применяются в водонепроницаемой одежде, снаряжении для активного отдыха и специальной упаковке.

Стоимость ТПУ-пластика

ТПУ стоит дороже многих распространённых пластиков из-за особенностей производства и эксплуатационных характеристик, хотя цены сильно варьируются в зависимости от марки, твёрдости и добавок. На рынке 3D-печати стандартные нити ТПУ обычно стоят от 25 до 50 долларов за килограмм, а медицинские или высокопроизводительные типы стоят дороже. Для литья под давлением и экструзии цены зависят от конкретной рецептуры и объёма заказа, но ТПУ остаётся премиальным конструкционным материалом по сравнению с обычными пластиками.

Срок службы и переработка пластика ТПУ

ТПУ отличается высокой прочностью, выдерживая многолетние механические нагрузки, изгибы и воздействие окружающей среды. Его исключительная износостойкость и усталостная стойкость гарантируют долгий срок службы изделий даже при многократном изгибе или ударе. Полиэфирные ТПУ устойчивы к гидролизу, что делает их пригодными для использования во влажных средах, в то время как полиэфирные ТПУ отлично подходят для использования в сухих и абразивных условиях. Срок службы может сократиться из-за длительного воздействия ультрафиолетового излучения (в случае ароматических марок) или воздействия агрессивных химических веществ, несовместимых с составом данного ТПУ.

ТПУ, как термопластик, полностью пригоден для вторичной переработки. Отходы и отходы можно измельчать и перерабатывать, а некоторые методы производства (например, SLS 3D-печать) позволяют многократно использовать порошок. Хотя ТПУ не биоразлагаем, некоторые его марки разработаны с учётом большей экологичности, и этот материал всё чаще используется в областях, ориентированных на циклическую экономику и устойчивое развитие. Правильный сбор и переработка отходов могут помочь минимизировать воздействие на окружающую среду и потребление ресурсов.

---

5. Что такое ASA-пластик?

Что такое пластиковая нить ASA? ASA (полноформованный акрилонитрилстиролакрилат) — синтетическая термопластичная смола, полученная методом привитой сополимеризации стирола, акрилонитрила и акрилового эфирного каучука. Изначально разработанный для объединения преимуществ АБС (акрилонитрилбутадиенстирол) с атмосферостойкостью ПММА (полиметилметакрилата), ASA обеспечивает превосходные эксплуатационные характеристики в условиях наружной среды. Его структура имеет морфологию «морского острова», где смола SAN образует непрерывную фазу, а каучук — дисперсную. В результате получается материал, обладающий как механической прочностью, так и превосходной устойчивостью к таким факторам окружающей среды, как ультрафиолетовое излучение и влага.

Пластиковый состав ASA

ASA — это сополимер, изготовленный из трех основных ингредиентов:

• Акрилонитрил: обеспечивает жесткость и химическую стойкость.
• Стирол: повышает технологичность и блеск поверхности.
• Акриловый эфирный каучук: отвечает за ударопрочность и длительную атмосферостойкость.

Эту смесь можно адаптировать для достижения определённых свойств, регулируя соотношение компонентов или смешивая с другими полимерами. ASA не содержит тяжёлых металлов и опасных веществ, что соответствует стандартам экологической безопасности.

Свойства пластика ASA

Физико-механические свойства

• Плотность: обычно составляет от 1.05 до 1.09 г/см³.
• Прочность на растяжение: обычно составляет от 38 до 48 МПа.
• Ударная вязкость: Ударная вязкость с надрезом составляет около 480–580 Дж/м.
• Твердость: сохраняет структурную целостность и прочность как при высоких, так и при низких температурах.
• Теплостойкость: температура изгиба при нагревании составляет 85–105 °C при нагрузке 1.86 МПа, а у некоторых модифицированных марок она выше.
• Рабочая температура: может использоваться от -20°C до 75°C и выше, в зависимости от марки.
• Защита от ультрафиолетового излучения: ASA устойчив к пожелтению, выцветанию и деградации после длительного воздействия солнечного света.
• Сопротивление ползучести: демонстрирует низкую остаточную деформацию при длительной нагрузке, что делает его пригодным для несущих наружных деталей.
• Водопоглощение: низкое, что способствует сохранению структурной устойчивости на открытом воздухе.
• Обрабатываемость: можно подвергать литью под давлением, экструзии, выдувному формованию, термоформованию, механической обработке, сварке и склеиванию.
• Электрические свойства: аналогичны АБС, с хорошими изоляционными характеристиками.
• Антистатик: уменьшает накопление пыли на поверхности.

Химические и термические свойства

• Химическая стойкость: выдерживает воздействие кислот, щелочей, солевых растворов и многих органических растворителей. Несовместим с эфирами, кетонами, ароматическими соединениями, хлорированными соединениями и спиртами.
• Термическая стабильность: сохраняет цвет и механическую прочность после длительного воздействия тепла и солнечного света.
• Огнестойкость: соответствует стандарту UL94HB; горит медленно, выделяя запах бензола/резины.

Пробопечатные

ASA печатает при температуре 240–260 °C, а температура стола — 90–110 °C. Хотя он меньше деформируется, чем ABS, для достижения оптимальных результатов и минимизации растрескивания рекомендуется использовать корпус. ASA выделяет меньше запахов и испарений, чем ABS, но при этом обладает лучшей вентиляцией.

Типы пластика ASA

Смола ASA выпускается нескольких марок, каждая из которых подходит для различных методов переработки и конечного использования:

• Общее назначение: высокая текучесть и блеск, идеально подходит для наружных изделий (например, PW-957).
• Экструзионная марка: предназначена для листов, труб и корпусов антенн (например, PW-997S).
• Термостойкий класс: используется для автомобильных компонентов и корпусов нагревательных приборов (например, PW-978B и PW-978D).
• Марки сплавов: смешиваются с другими полимерами, такими как ПК (поликарбонат), ПБТ (полибутилентерефталат) или АЭС, для улучшения свойств.
• Модифицированные марки: улучшенные для более высокой термостойкости, морозостойкости или лучшей обрабатываемости.

Плюсы и минусы ASA

Преимущества:

• Исключительная стойкость к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям
• Высокая прочность и ударопрочность
• Низкая деформация по сравнению с ABS
• Сохраняет цвет и блеск на открытом воздухе

Минусы:

• Более дорогой и менее доступный, чем ABS
• Может быть сложно добиться хорошего сцепления со слоем.
• Требует высоких температур печати и преимуществ использования корпуса

Применение пластика ASA

Устойчивость к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению делает ASA лучшим выбором для наружной и автомобильной продукции. Распространенные области применения:

• Автомобили: внешняя отделка, корпуса зеркал, решетки радиатора, задние двери, абажуры, панели мотоциклов и детали для транспортных средств для отдыха.
• Строительство: кровельная черепица, облицовка стен, дверные/оконные профили, водосточные желоба, ограждения, сайдинг и коэкструдированные профили.
• Товары народного потребления: уличная мебель, садовое оборудование, спортивный инвентарь, товары для отдыха (например, спа-бассейны и ступени для бассейнов), а также оборудование для игровых площадок.
• Электроника/Электротехника: Корпуса для наружных электрических коробок, антенн, спутникового оборудования и прочные чехлы для бытовой техники (микроволновых печей, посудомоечных машин, пылесосов).
• 3D-печать: предпочтительна из-за удобства печати, низкой деформации и прочности, особенно для изделий, подверженных воздействию солнечного света и погодных условий.

Стоимость пластика ASA

Цена на ASA может быть немного выше, чем на стандартный ABS, но становится всё более конкурентоспособной по мере роста популярности. Стоимость варьируется в зависимости от марки и поставщика, но разница в цене по сравнению с ABS сокращается. Затраты компенсируются меньшей необходимостью вторичной обработки поверхности и длительным сроком службы материала при использовании на открытом воздухе.

Срок службы и переработка пластика ASA

ASA сохраняет цвет, ударную вязкость и относительное удлинение при разрыве даже после 15 месяцев воздействия прямых солнечных лучей. Многие изделия из ASA для уличного использования, например, садовые скамейки и спортивный инвентарь, сохраняют функциональность и внешний вид даже спустя годы эксплуатации. Материал пригоден для вторичной переработки, а отходы от переработки или отслужившие свой срок изделия могут быть переработаны, хотя его нефтяная основа ограничивает его классификацию как полностью экологичного материала. В целом, ASA обеспечивает длительный срок службы при минимальном обслуживании, особенно в сложных условиях.

---

6. Что такое ПБТ-пластик?

Что такое ПБТ-филамент? ПБТ — это полноразмерный полибутилентерефталат, полукристаллический термопластичный полиэфир. Этот материал известен своей прочностью, размерной стабильностью, а также устойчивостью к воздействию тепла и химикатов. ПБТ широко используется в качестве конструкционного пластика, особенно в отраслях, требующих надёжной работы при механических и термических нагрузках. Его универсальность позволяет формовать из него сложные формы для широкого спектра применений, включая автомобилестроение, электротехнику и потребительские товары.

Пластиковая композиция PBT

ПБТ относится к семейству полиэфиров и синтезируется путём поликонденсации терефталевой кислоты (или её эфиров) и 1,4-бутандиола. Образующиеся полимерные цепи образуют полукристаллическую структуру, придающую материалу характерную прочность и упругость. ПБТ может комбинироваться с добавками, красителями или стекловолокном для дополнительной корректировки его механических и эстетических свойств. Следует отметить, что ПБТ не обладает полной оптической прозрачностью, но может производиться в широком диапазоне цветов — от натурального белого до ярких оттенков, что расширяет возможности дизайна.

Свойства пластика ПБТ

Физические свойства

• Плотность: плотность ПБТ обычно составляет около 1.31–1.35 г/см³.
• Твердость поверхности: Поверхность твердая и устойчивая к царапинам, что делает ее подходящей для компонентов, которым требуется долговечный внешний вид.
• Цветовая гамма: доступна во многих оттенках, от белого до ярких цветов.

Механические свойства

• Прочность: ПБТ демонстрирует высокую прочность на растяжение и ударную вязкость, подходит для механических и конструкционных деталей.
• Усталостная стойкость: детали, изготовленные из ПБТ, сохраняют эксплуатационные характеристики после многократных нагрузок, с минимальным количеством усталостных разрушений.
• Стабильность размеров: материал устойчив к деформации даже в условиях высокой влажности или колебаний температур.
• Обрабатываемость: ПБТ легко поддается резке, лазерной обработке и литью под давлением, что позволяет производить высокоточные сложные детали.

Тепловые свойства

• Термостойкость: ПБТ сохраняет свои свойства от -40°C до примерно 110°C при непрерывном использовании.
• Температура плавления: температура плавления обычно превышает 220 °C, что позволяет использовать его в приложениях, требующих воздействия умеренного тепла.
• Огнестойкость: имеются огнестойкие марки для использования в электрике и электронике.

Химическая устойчивость

• Превосходная стойкость: PBT хорошо выдерживает воздействие многих химикатов, включая хлор и едкие чистящие средства, что делает его предпочтительным выбором для оборудования пищевой промышленности и лабораторного оборудования.
• Низкое водопоглощение: его полукристаллическая структура предотвращает значительное поглощение влаги, что позволяет сохранять как механические, так и электрические свойства.

Электрические свойства

• Изоляция: ПБТ — превосходный электроизолятор, подходящий для условий высокой частоты и высокой влажности.
• Электрическая прочность: материал сохраняет изоляционные свойства в различных условиях, защищая чувствительные компоненты электроприборов.

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям

• Устойчивость к УФ-излучению: PBT обладает хорошей устойчивостью к УФ-излучению, что делает его пригодным для деталей, подверженных воздействию солнечного света или используемых на открытом воздухе.

Пробопечатные

Для обработки PBT требуются более высокие температуры, чем для PLA или ABS, часто 240–270 °C для сопла и 110–130 °C для платформы. Для повышения производительности его можно комбинировать со стекловолокном или другими добавками. Крупногабаритные детали могут деформироваться, поэтому необходимо тщательно контролировать условия печати и охлаждения.

Плюсы и минусы ПБТ-пластика

Наши преимущества

• Высокая износостойкость обеспечивает длительный срок службы деталей в движущихся или абразивных средах.
• Отличная химическая стойкость позволяет использовать изделие в условиях агрессивной очистки или в промышленных условиях.
• Стабилен в широком диапазоне температур, с минимальной деформацией или короблением.
• Низкое водопоглощение сохраняет точность размеров и электроизоляцию.
• Легко поддается механической обработке и формовке для создания сложных конструкций.
• Доступно в широком выборе цветов, отвечающих требованиям креативного или функционального дизайна.
• Подлежит переработке и в целом экологически безопасен в современных производственных условиях.

Недостатки бонуса без депозита

• Не полностью прозрачен; для применений, требующих прозрачности, необходимо добавлять другие виды пластика.
• Требуются высокие температуры обработки, что может привести к увеличению производственных затрат из-за необходимости использования прочных форм и точного контроля температуры.
• Крупные детали могут деформироваться во время охлаждения, что требует тщательного контроля качества.
• Обычно дороже, чем обычные пластики, такие как АБС, особенно для двухкомпонентных или специальных применений.
• Ограниченная доступность некоторых профилей или индивидуальных форм ввиду сложности процесса производства.

Типы пластика PBT

ПБТ доступен в нескольких марках и формах:

• Ненаполненный ПБТ: используется для общих применений, требующих баланса прочности и технологичности.
• ПБТ, армированный стекловолокном: обеспечивает повышенную жесткость, прочность и размерную стабильность конструктивных деталей.
• Огнестойкие марки: Специально разработаны для электрических и электронных компонентов.
• Модифицированные смеси: ПБТ можно комбинировать с другими полимерами или добавками для улучшения ударопрочности, стойкости к УФ-излучению или других характеристик.
• Варианты цвета и отделки: производятся в различных цветах и ​​текстурах, от гладких до зернистых, что отвечает разнообразным дизайнерским требованиям.

Применение ПБТ-пластика

Прочность ПБТ делает его предпочтительным материалом во многих областях:

• Автомобильная промышленность: используется для корпусов разъемов, корпусов датчиков, переключателей и деталей под капотом, где устойчивость к воздействию тепла и химикатов имеет решающее значение.
• Электрика/электроника: широко применяется в розетках, выключателях, автоматических выключателях и изоляции благодаря своим электроизоляционным свойствам и огнестойкости.
• Потребительские товары: пользуются популярностью в производстве высококачественных клавишных колпачков для механических клавиатур, корпусов бытовой техники и небольших механических компонентов.
• Промышленное оборудование: такие компоненты, как шестерни, втулки и конструктивные элементы выигрывают за счет прочности и износостойкости ПБТ.
• Оборудование для обработки пищевых продуктов: стойкость материала к химическим веществам и дезинфицирующим средствам делает его пригодным для контакта с пищевыми продуктами и чистящими жидкостями.
• Прецизионные детали: листы и стержни ПБТ подвергаются механической обработке для получения деталей, требующих постоянных размеров и минимальной деформации.

Стоимость ПБТ-пластика

ПБТ, как правило, стоит дороже стандартных пластиков, таких как АБС. Стоимость обусловлена ​​стоимостью сырья, сложностью переработки (особенно для двухкомпонентных или армированных марок) и требованиями к высоким эксплуатационным характеристикам. Производственные процессы для ПБТ требуют более толстых и прочных форм и более высоких рабочих температур, что дополнительно влияет на стоимость. Несмотря на эти факторы, ПБТ остаётся экономически эффективным решением для применений, требующих превосходных характеристик, долговечности и надёжности.

Срок службы и переработка ПБТ-пластика

Детали из ПБТ известны своим длительным сроком службы, сохраняя свои механические и электрические свойства даже после многих лет эксплуатации в сложных условиях. Благодаря износостойкости и химической стабильности, компоненты из ПБТ часто служат дольше, чем компоненты из многих других пластиков. С точки зрения переработки, ПБТ считается экологически чистым и может быть переработан, хотя, как и в случае со многими инженерными пластиками, темпы переработки зависят от местной инфраструктуры и систем сбора. Благодаря своей долговечности изделия из ПБТ часто используются в течение длительного времени, прежде чем попадают на переработку.

---

7. Что такое нейлоновый (полиамидный) пластик?

Что такое нейлон? Нейлон, также известный как полиамид (ПА), представляет собой семейство синтетических полимеров, широко известных своей прочностью, упругостью и универсальностью. Разработанный в 1930-х годах в качестве альтернативы шёлку, нейлон быстро нашёл своё применение как в текстильной промышленности, так и в машиностроении. Будучи термопластом, нейлон можно плавить и многократно менять форму без существенных химических изменений. Он образуется путём соединения мономеров амидными связями, что приводит к образованию материала, сочетающего в себе гибкость, высокую механическую прочность и устойчивость к истиранию. Сегодня нейлон является основным материалом в самых разных областях применения: от производства тканей до механических передач и высокопроизводительных автомобильных деталей.

Нейлоновый пластиковый состав

Нейлоновые пластики изготавливаются из длинных цепей полиамидных смол. Эти цепи формируются следующим образом:

• Поликонденсация диаминов и двухосновных кислот (например, ПА66 из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты)
• Или полимеризация лактамов с раскрытием цикла (как в ПА6 из капролактама)

Отличительной особенностью структуры нейлона является наличие повторяющихся амидных групп (-CONH-), которые обеспечивают водородные связи между цепями. Эта молекулярная конфигурация играет ключевую роль в прочности и долговечности нейлона. В зависимости от структуры основной цепи нейлоны подразделяются на алифатические, полуароматические и ароматические.

Свойства нейлонового пластика

Физические свойства

• Плотность: от 1.14 до 1.15 г/см³, что выше, чем у многих других термопластов.
• Внешний вид: Обычно роговой и жесткий, с блестящей поверхностью; цвет можно легко выбрать.
• Водопоглощение: Высокая гигроскопичность, при этом уровень насыщения превышает 3%, что может повлиять на размерную стабильность.

Механические свойства

• Прочность на разрыв: например, PA66 достигает 80–100 МПа, что примерно в 2–3 раза больше, чем у HDPE.
• Предел текучести: сопоставим с пределом прочности на растяжение; превосходит многие распространённые пластики, такие как АБС.
• Ударопрочность и усталостная прочность: сохраняет прочность после многократного изгиба или удара, что делает его пригодным для движущихся механических деталей.
• Износостойкость: Низкий коэффициент трения и гладкая поверхность позволяют использовать изделие длительное время без смазки.
• Твердость: твердость по Шору D около 80; сохраняет прочность как при низких, так и при повышенных температурах.
• Усадка: Формованные детали обычно дают усадку на 1–2%, а размеры могут изменяться при поглощении влаги.

Тепловые свойства

• Температура плавления: обычно 215–260 °C, в зависимости от типа.
• Рабочая температура: большинство марок надежно работают в диапазоне температур от -40°C до 105°C.
• Термостойкость: превосходит многие стандартные пластики — обычные пластики размягчаются при температуре 80 °C, тогда как нейлон может выдерживать температуру до 140 °C и более, особенно при армировании стекловолокном.

Химическая и экологическая стойкость

• Химическая стойкость: выдерживает воздействие масел, смазок, растворителей, большинства кислот и щелочей. Однако воздействие сильных кислот и длительного солнечного света может привести к разрушению материала.
• Устойчивость к УФ-излучению: Базовые сорта подвержены старению под воздействием УФ-излучения, однако эту проблему можно решить с помощью стабилизаторов.
• Самозатухание: Нейлон может быть разработан таким образом, чтобы придать ему самозатухающие свойства.

Электрические свойства

• Изоляция: обеспечивает отличную электроизоляцию и высокое пробивное напряжение даже во влажных условиях.

Обрабатываемость и технологичность

• Обработка: Нейлон обычно изготавливается методом литья под давлением или экструзии, что требует предварительной сушки для предотвращения дефектов. Низкая вязкость расплава позволяет ему быстро заполнять формы, обеспечивая сложные формы и эффективные циклы.

Пробопечатные

Нейлон требует высоких температур экструзии (240–270 °C) и подогреваемого стола (70–100 °C). Он быстро впитывает влагу, поэтому его необходимо содержать сухим до и во время печати, чтобы избежать образования нитей и некачественных отпечатков. Нейлон склонен к короблению, поэтому для его обработки часто требуются защитный кожух и клеевой слой на столе.

Плюсы и минусы нейлонового пластика

Преимущества:

• Исключительная механическая прочность и жесткость, соперничающая с некоторыми металлами.
• Исключительная износостойкость и усталостная стойкость, подходит для несущих и движущихся деталей.
• Устойчив к широкому спектру химикатов, включая топливо и смазочные материалы.
• Самосмазывающиеся свойства, снижающие потребность во внешних смазочных материалах.
• Хорошая термостойкость, особенно у армированных марок.
• Электроизоляционные свойства остаются стабильными в различных средах.
• Легкий по сравнению с металлами, что ценится в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
• Легко окрашивается в эстетических целях.

Недостатки:

• Высокое водопоглощение, которое может привести к изменению размеров и повлиять на свойства, особенно в тонкостенных деталях.
• Если не стабилизирован, подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета.
• Плохая огнестойкость, при горении может выделять токсичные газы.
• Дороже, чем некоторые распространённые пластики, такие как ПЭ или ПП.
• Сложно перерабатывать; обычно относится к категории пластика № 7 и нечасто перерабатывается муниципальными системами переработки.
• Требует тщательной обработки, поскольку содержание влаги может привести к появлению дефектов, таких как пузырьки воздуха или полосы на поверхности.

Типы нейлонового пластика

Нейлон доступен в различных формах, каждая из которых обладает определенными характеристиками:

• PA6: Изготовлен из капролактама, обеспечивает прочность и ударопрочность; широко используется в автомобильной промышленности и производстве потребительских товаров.
• ПА66: производится из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, обеспечивает более высокую прочность на разрыв и лучшую термостойкость, чем ПА6.
• PA610, PA11, PA12: эти типы обладают различными уровнями гибкости, влагопоглощения и химической стойкости для специализированного использования.
• Нейлон, армированный стекловолокном: повышенная прочность, жесткость и термостойкость.
• Смазанные или модифицированные марки: присадки, такие как сульфиды, дополнительно повышают износостойкость и снижают трение.

Применение нейлонового пластика

Уникальное сочетание прочности, износостойкости и технологичности нейлона привело к его широкому распространению:

• Текстиль и одежда: волокна для одежды, курток, нижнего белья и ковров.
• Автомобили: шестерни, втулки, топливопроводы, шланги, детали под капотом и небольшие приводы.
• Механические компоненты: подшипники, шестерни, детали машин, ролики, кабельные стяжки и крепежные элементы.
• Потребительские товары: молнии, щетинки зубных щеток, спортивные товары, ручки для инструментов, веревки и шнуры.
• Электрика/электроника: разъемы, корпуса, изоляторы для различных устройств.
• Медицина: шовные нити, протезы и перчатки.
• Авиационно-космическая и военная промышленность: парашютные стропы, ремни и легкие несущие элементы.
• 3D-печать: предпочтительна для функциональных прототипов, приспособлений, приспособлений и деталей конечного использования благодаря своей прочности и долговечности.

Стоимость нейлонового пластика

Нейлон, как правило, дороже базовых пластиков, таких как полиэтилен или полипропилен, что отражает его инженерные характеристики. Его стоимость оправдана высокой прочностью, долговечностью и широкими функциональными возможностями. Усиленные или специальные марки могут иметь более высокую цену, а дополнительная необходимость предварительной сушки и бережного обращения может влиять на себестоимость производства.

Срок службы и переработка нейлонового пластика

Нейлон выбирают для изделий, требующих длительного срока службы: ковры, автомобильные детали и механические компоненты часто служат годами, а то и десятилетиями. Однако его долговечность обуславливает низкий уровень переработки, поскольку многие нейлоновые детали используются в течение длительного времени и их сложно собирать и сортировать по окончании срока службы. Нейлон классифицируется как пластик №7 (прочие), что означает, что муниципальные системы переработки редко его перерабатывают. Хотя технически он поддается переработке, на практике его уровень переработки близок к нулю, главным образом из-за сложностей со сбором и загрязнения добавками или смесями волокон.

---

8. ABS, PLA, PETG, TPU, ASA, PBT и нейлон. В чем разница?

Здесь мы собираемся составить подробную сравнительную таблицу, которая отражает основные различия между ABS, PLA, PETG, TPU, ASA, PBT и нейлоном для 3D-печати и инженерных применений:

недвижимость	PLA	ABS	PETG	ТПУ	ASA	PBT	нейлон
Легкость печати	Очень просто	Средняя	Легко	Оспаривание	Средняя	Умеренный/Сложный	Оспаривание
Рекомендуемая температура сопла	190-220 ° С	220-260 ° С	220-250 ° С	200-230 ° С	240-260 ° С	240-270 ° С	240-270 ° С
Рекомендуемая температура постели	20-60 ° С	80-110 ° С	70-90 ° С	40-60 ° С	90-110 ° С	110-130 ° С	70-100 ° С
Требуется ли корпус?	Нет	Да	Нет	Нет	Рекомендованные	Рекомендованные	Настоятельно рекомендуется
Легкость прилегания к кровати	Хорошо	Не очень	Хорошо	Средняя	Средняя	Трудный	Трудный
Легкость склеивания слоев	Хорошо	Хорошо	Хорошо	Хорошо	Хорошо	Хорошо	Хорошо
Скорость печати	Быстро (60+ мм/с)	Умеренная (40–60 мм/с)	Быстро (60+ мм/с)	Медленно (20–40 мм/с)	Умеренная (40–60 мм/с)	Умеренная (30–60 мм/с)	Умеренная (30–60 мм/с)
Удаление поддержки	Легко	Средняя	Средняя	Трудный	Средняя	Трудный	Трудный
Склонность к деформации	Очень Низкий	Высокий	Низкий	Очень Низкий	Низкий	От умеренного до высокого	Высокий
Скорость усадки	Низкий	Высокий	Низкий	Очень Низкий	Низкий	От умеренного до высокого	Высокий
Чувствительность к влаге	Средняя	Низкий	Средняя	Высокий	Низкий	Средняя	Очень высоко
Требуется сушка?	Иногда	Редко	Иногда	Да всегда	Редко	Иногда	Да всегда
Прочность (растяжение)	Высокий, хрупкий	Хорошо	Хорошо	Средняя	Хорошо	Высокий	Очень высоко
Гибкость	Низкий	Средняя	Средняя	Очень высоко	Средняя	Низкий	Средняя
Ударопрочность	Низкий	Хорошо	Средняя	Очень высоко	Высокий	Хорошо	Высокий
Твердость	Высокий	Средняя	Средняя	Низкий (Шор A/B)	Средняя	Высокий	Средняя
Долговечность	Низкий	Хорошо	Хорошо	Прекрасно	Прекрасно	Прекрасно	Прекрасно
Сопротивление истиранию	Низкий	Средняя	Средняя	Высокий	Средняя	Высокий	Очень высоко
Температура стеклования (°C)	50-65	105	75-80	–	105	~ 45-60	70-90
Максимальная рабочая температура (°C)	~ 60	~ 100	~ 70-80	~80 (зависит от класса)	~ 100	~ 110	~ 120
Химическая устойчивость	Не очень	Средняя	Хорошо	Прекрасно	Хорошо	Прекрасно	Хорошо
УФ-сопротивление	Не очень	Не очень	Хорошо	Хорошо	Прекрасно	Хорошо	Средняя
Биоразлагаемый?	Промышленное	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
Продукты питания Безопасный	Да*	Нет	Да*	Да*	Нет	Нет	Нет
Пары/запах при печати	Минимальные	сильный	Минимальные	Минимальные	Меньше, чем АБС	Минимальные	Минимальные
Постобработка	Легко (шлифовка, покраска)	Легко (шлифовка, пары ацетона)	Легко (шлифовать)	Трудный	Легко	Трудный	Трудный
Чистота поверхности	Гладкая, глянцевая	Матовый или глянцевый**	Глянцевый	Матовая/слегка шероховатая	Матовый/Глянцевый**	Гладкая/глянцевая	Гладкий/сатиновый
Доступность цвета	Очень высоко	Высокий	Высокий	Высокий	Средняя	Ограниченный	Средняя
Параметры прозрачности	Некоторые	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет
Стоимость	Низкий	Низкий	Средняя	Средняя	Высокий	Высокий	Высокий
общие приложения	Прототипы, модели, игрушки	Функциональные части, корпуса	Функциональный, наружный	Гибкий, демпфирующий	Наружная реклама, автомобильная реклама	Электрическая, механическая, промышленность	Шестерни, втулки, детали машиностроения
Известные недостатки	Хрупкий, устойчив к теплу и ультрафиолету	Деформация, испарения, УФ	Струнный, менее жесткий	Трудно печатать, не структурно	Стоимость, высокая температура	Основы, высокая температура, необходима сушка	Влага, деформация, адгезия
Вторичной переработки	Промышленное	#7 (варьируется)	№1 (как ПЭТ)	#7 (варьируется)	#7 (варьируется)	Да (механически)	Да (механически)

PLA, PETG, ABS, ASA и нейлон (PA): какой тип нити самый прочный?

Сравнивая прочность популярных филаментов для 3D-печати: PLA, PETG, ABS, ASA, нейлона (PA) и поликарбоната (PC), важно понимать, что «прочность» может иметь разное значение в зависимости от типа нагрузки или условий: прочность на разрыв, сопротивление изгибу, ударопрочность, термостойкость и т. д. Ниже представлен подробный обзор, объединяющий данные испытаний и свойства каждого материала.

Прочность на разрыв: какая нить выдерживает наибольшее натяжение?

Среди протестированных материалов поликарбонат (ПК) оказался самым прочным в испытаниях на растяжение, нейлон (ПА) также показал очень хорошие результаты. ПЛА также относительно прочен, но имеет тенденцию к внезапному разрушению, в то время как нейлон демонстрирует некоторую деформацию перед разрушением. Это означает, что при растяжении детали до разрушения поликарбонат выдерживает самую высокую нагрузку, за ним следуют нейлон и ПЛА. АБС, ПЭТГ и АСА, как правило, занимают следующие места по прочности на растяжение.

Адгезия слоев: прочность между слоями

Адгезия слоёв критически важна для 3D-печатных деталей, особенно для деталей, напечатанных в вертикальном направлении, где наиболее слабое место часто находится между слоями. Нейлон отличается превосходной адгезией слоёв, причём некоторые виды нейлона демонстрируют одинаковую прочность как в горизонтальном (XY), так и в вертикальном (Z) направлениях. Это примечательно, поскольку позволяет сохранять прочность нейлоновых деталей даже при печати в вертикальном положении. АБС и АСА более чувствительны к охлаждению и могут иметь более слабую адгезию слоёв при слишком быстром охлаждении, что важно учитывать в процессе печати. ​​Поликарбонат также обладает хорошей адгезией слоёв, но для достижения наилучших результатов может потребоваться использование защитной оболочки.

Сдвиг и кручение: сопротивление скручиванию и скольжению

Испытания на прочность на сдвиг (сопротивление скольжению) и кручение (скручивание) показывают, что поликарбонат и нейлон являются самыми прочными в этих категориях. Армированные варианты, такие как углеродное волокно или стекловолокно, могут показывать ещё лучшие результаты. ПЛА и АБС обеспечивают умеренную прочность, в то время как ПЭТГ и, в некоторых случаях, нейлон, будучи более гибкими, допускают большую деформацию под действием крутящего момента перед разрушением.

Ударопрочность: какой материал лучше всего выдерживает удары?

Что касается ударопрочности (например, внезапного толчка), нейлон лидирует. АБС и АСА также обладают превосходной ударопрочностью, что делает их подходящими для деталей, которые должны поглощать удары и падения. Поликарбонат может быть хрупким, особенно в армированных формах, что может привести к внезапному разрушению при ударе. ПЛА, хотя иногда и прочнее ПЭТГ, как правило, менее ударопрочен по сравнению с нейлоном, АБС и АСА.

Изгиб (прочность на изгиб): жесткость против гибкости

Для изделий, требующих устойчивости к изгибу, поликарбонат снова оказывается самым прочным филаментом, за ним следует PLA. Нейлон демонстрирует наибольшую деформацию при той же нагрузке, что делает его менее подходящим для изделий, требующих высокой жёсткости, поскольку он склонен к изгибу и постепенной деформации под действием постоянной нагрузки. Для изделий, требующих максимальной жёсткости, таких как держатели или кронштейны, выделяется поликарбонат, армированный углеродным волокном, хотя он может быть хрупким и сложным в печати.

Сопротивление ползучести: сохранение формы при постоянной нагрузке

Сопротивление ползучести измеряет способность материала сохранять форму под постоянной нагрузкой в ​​течение длительного времени. Поликарбонат демонстрирует наименьшую деформацию при длительной нагрузке, сохраняя свои первоначальные размеры в течение нескольких дней под нагрузкой. Нейлон, напротив, склонен к наибольшей деформации при испытаниях на ползучесть, поэтому он менее подходит для деталей, которые должны сохранять форму под постоянной нагрузкой или весом.

Температурная стойкость: какая нить лучше всего выдерживает нагрев?

В условиях высоких температур нейлон выделяется своей способностью сохранять форму и прочность при повышенных температурах. Поликарбонат также демонстрирует высокие результаты в этой категории. ПЛА здесь самый слабый материал — он деформируется при относительно низких температурах, например, в салоне автомобиля в жаркий день. ASA и ABS обладают умеренной термостойкостью, при этом ASA часто используется для наружного применения благодаря сочетанию термостойкости и устойчивости к ультрафиолетовому излучению.

недвижимость	Лучшая нить накаливания	Другие, заслуживающие внимания
Предел прочности на разрыв	ПК, нейлон	ПЛА, АБС, АСА, ПЭТГ
Адгезия слоев	нейлон	АБС, АСА, ПК
Сдвиг/кручение	ПК, нейлон	АБС, АСА, ПЛА
Ударопрочность	нейлон	АБС, АСА
Предел прочности при изгибе	PC	PLA
Сопротивление ползучести	PC	АБС, АСА
Температура сопротивление	Нейлон, ПК	АСА, АБС

Какую нить нужной прочности выбрать для вашего проекта?

• Для максимальной общей прочности: поликарбонат (ПК) является лучшим выбором по сопротивлению растяжению, изгибу и ползучести, но он может быть хрупким при ударах и более требователен к печати.
• По ударопрочности: лидирует нейлон, за ним следуют ABS и ASA.
• Для высокотемпературных сред лучше всего подходят нейлон и ПК.
• Для жестких, негибких деталей: армированный углеродным волокном поликарбонат чрезвычайно жесткий, но его сложно печатать, и он может быть хрупким.
• Для общетехнического применения: ABS, ASA и PETG обеспечивают хорошее сочетание долговечности, простоты использования и механических свойств.
• Прочность слоев при 3D-печати: нейлон превосходен, некоторые его виды почти так же прочны в вертикальном и горизонтальном направлении.

Примечание: свойства могут различаться в зависимости от марки, состава и варианта армирования (например, углеродного или стекловолоконного). Всегда учитывайте особые механические и экологические требования вашего проекта.

ABS, PLA, PETG, TPU, ASA, PBT или нейлон: какая нить подойдет для вашего проекта?

• Для новичков или для декоративной печати: PLA обеспечивает самый простой опыт и широчайшую цветовую гамму.
• Для функциональных или механических деталей: АБС, ПЭТГ, АСА и нейлон обеспечивают большую прочность, термостойкость и долговечность.
• Для предметов, находящихся на открытом воздухе или подверженных воздействию ультрафиолетового излучения: ASA и PETG выдерживают солнечный свет и погодные условия гораздо лучше, чем PLA или ABS.
• Гибкость: ТПУ не имеет себе равных для отпечатков, требующих растяжения или амортизации.
• Для специализированных инженерных нужд: ПБТ, ПОМ и нейлон обеспечивают превосходные эксплуатационные характеристики в промышленных условиях или условиях повышенного износа.