Styrketest av 3D-printing materialer: Hvilke tåler mest belastning?

Når du planlegger et 3D-printing prosjekt, er materialvalget avgjørende for om den ferdige delen vil tåle den belastningen den skal utsettes for. Ulike 3D-printing materialer har dramatisk forskjellige styrkeegenskaper, og å velge feil materiale kan føre til at delen din knekker under press eller ikke fungerer som forventet.

3D printed parts stress test comparison different materials (3)

Hvorfor styrke er viktig i 3D-printing

Styrke i 3D-printede deler påvirkes av flere faktorer enn bare materialet. Lagretningen, fyllprosent og printorientering spiller alle en rolle. Men materialets grunnleggende egenskaper setter begrensningene for hva som er mulig å oppnå.

Forskjellige prosjekter krever forskjellige typer styrke:

Strekkstyrke: Hvor mye kraft materialet tåler før det rikkes fra hverandre
Bøyestyrke: Materialets evne til å motstå bøying
Slagstyrke: Hvor godt materialet håndterer plutselige støt
Temperaturbestandighet: Hvor høye temperaturer delen kan utsettes for

ABS - Den robuste klassikeren

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) er kjent for sin utmerkede styrke og seighet. Dette materialet har blitt brukt i industrien i årtier og er materialet i mange lekebrikker og bilkomponenter.

ABS material 3D printed mechanical parts industrial strength

Styrkefordeler med ABS:

Høy slagstyrke - tåler støt uten å knekke
God temperaturbestandighet opp til 80-100°C
Fleksibel og seig, bøyer heller enn å knekke
Utmerket kjemisk bestandighet

Utfordringer:

Kan warpe under printing uten oppvarmet printplate
Krever god ventilasjon på grunn av lukt
Vanskeligere å printe enn PLA

ABS egner seg særlig godt til mekaniske deler, verktøy og komponenter som skal tåle høyere temperaturer.

PLA - Nybegynnervennlig med overraskende styrke

PLA (Polylactic Acid) er ofte undervurdert når det gjelder styrke. Selv om det er lettere å printe med, har moderne PLA-formuleringer imponerende mekaniske egenskaper.

Styrkeegenskaper for PLA:

Høy strekkstyrke, ofte høyere enn ABS
Stiv og hard, men mer sprø enn ABS
Lavere temperaturbestandighet (60-70°C)
Mindre fleksibel enn ABS

PLA er perfekt for deler som ikke utsettes for høy temperatur eller gjentatt bøying, men som trenger god dimensjonsstabilitet og overflatefinish.

PLA 3D printed prototype parts dimensional accuracy (3)

PETG - Balansen mellom styrke og printbarhet

PETG kombinerer mange av fordelene fra både PLA og ABS. Det har god styrke samtidig som det er relativt enkelt å printe.

PETG styrkekarakteristikk:

God slagstyrke og fleksibilitet
Temperaturbestandighet mellom PLA og ABS (70-80°C)
Utmerket lagadhesjon reduserer svakhet mellom lag
Kjemisk bestandighet og matthetspunktet

PETG er et godt allround-valg for deler som trenger balansert styrke uten ekstreme krav til temperatur eller spesifikke mekaniske egenskaper.

Avanserte høystyrke materialer

For ekstremt krevende anvendelser finnes det spesialiserte materialer med eksepsjonell styrke:

Carbon fiber forsterket filament:

Ekstremt lett og sterkt
Høy stivhet og lav vekt
Krever spesiell dyse og erfaring

Nylon (PA):

Utmerket seighet og slitestyrke
God kjemisk bestandighet
Utfordrende å printe, krever kontrollert miljø

Carbon fiber reinforced 3D printed parts lightweight strong

Praktiske tips for maksimal styrke

Uavhengig av materiale kan du optimalisere styrken i dine 3D-printede deler:

Øk fyllprosenten: Høyere fyllprosent gir sterkere deler, men øker materialkostnad og printetid
Optimaliser printorientering: Plasser delen slik at belastningen går langs lagene, ikke på tvers
Velg riktig lagtykkelse: Tynnere lag gir bedre lagadhesjon og dermed sterkere del
Kontroller printtemperatur: Riktig temperatur sikrer god smelting og lagbinding

Konklusjon

Valg av materiale avhenger av ditt spesifikke bruksområde. For maksimal slagstyrke og temperaturbestandighet er ABS fortsatt kongen. For høy strekkstyrke og presisjon er PLA utmerket, mens PETG gir god allround ytelse for de fleste anvendelser.

Viktigst av alt er å forstå hvilke belastninger delen din kommer til å oppleve, og velge materiale deretter. Ikke glem at printinnstillingene kan være like viktige som materialvalget for å oppnå optimal styrke.

Trenger du å få printet sterke og pålitelige deler? Last opp STL-filene dine på Fjellskog Design for umiddelbar prisberegning og enkel bestilling. Du kan enkelt velge mellom ulike materialer og justere fyllprosent basert på dine styrkekrav - alt med øyeblikkelig prisfeedback per gram materiale.