Wytrzymałość filamentów

Porównanie wytrzymałości popularnych filamentów

PLA

PLA to zaskakująco sztywny materiał – jego wytrzymałość na rozciąganie wynosi ok. 50–65 MPa, co jest porównywalnym lub nawet wyższym wynikiem niż ABS. Jednak PLA jest kruchy – przy uderzeniu pęka, zamiast się odkształcać. Niska odporność na temperaturę (HDT ok. 55–60°C) wyklucza go z zastosowań cieplnych.

PETG

PETG osiąga wytrzymałość na rozciąganie ok. 45–55 MPa, ale ma jedną kluczową zaletę nad PLA: wyższą elastyczność i odporność na uderzenia. Wydruki PETG nie pękają nagle – pochłaniają energię uderzenia, lekko się odkształcając. To czyni go świetnym wyborem do elementów narażonych na dynamiczne obciążenia.

ABS

Wytrzymałość ABS wynosi ok. 40–55 MPa. To materiał bardziej elastyczny niż PLA, z lepszą udarnością. Kluczową zaletą jest odporność na temperaturę (HDT ok. 85–100°C) oraz możliwość obróbki mechanicznej i chemicznej.

ASA

Parametry zbliżone do ABS, z dodatkową odpornością UV. Świetny wybór do zastosowań zewnętrznych – nie traci właściwości mechanicznych pod wpływem słońca i deszczu.

Nylon (PA)

Nylon to jeden z najwytrzymalszych filamentów FDM pod względem udarności. Wytrzymałość na rozciąganie: 70–85 MPa. Kluczową cechą jest elastyczność i odporność na ścieranie – nylon w kółkach zębatych, ślizgach czy prowadnicach sprawdza się znakomicie. Wymaga suszenia i doświadczonego użytkownika.

PC (Poliwęglan)

PC to jeden z najtwardszych i najbardziej wytrzymałych filamentów dostępnych dla drukarek FDM. Wytrzymałość na rozciąganie: 55–70 MPa, z wyjątkową udarnością i odpornością na temperatury do 110–130°C. Wymaga bardzo wysokich temperatur druku (260–300°C) i zamkniętej komory.

Filamenty CF (z włóknem węglowym)

Compositowa rodzina CF zwiększa sztywność bazowego materiału o 30–80%, kosztem udarności. Polecane tam, gdzie kluczowe jest minimalne ugięcie przy obciążeniu, a nie pochłanianie energii uderzeń. Więcej w naszym artykule: Filamenty z włóknem węglowym – jak dobrać odpowiedni.

Wpływ ustawień druku na wytrzymałość

Nawet najlepszy filament nie da dobrego efektu przy złych ustawieniach. Kluczowe czynniki:

• Wypełnienie (infill) – wyższe wypełnienie = wyższa wytrzymałość, ale dłuższy czas druku. Do elementów mechanicznych używaj min. 40–60% infill. Wzór wypełnienia (gyroid, honeycomb) też ma znaczenie.
• Liczba perimeter/ścianek – zwiększ do 3–5 dla elementów narażonych na rozciąganie i zginanie.
• Temperatura druku – zbyt niska temperatura skraca wytrzymałość połączeń między warstwami nawet o 30–40%.
• Orientacja wydruku – wydruki FDM są znacznie mocniejsze wzdłuż osi X/Y niż w osi Z (między warstwami). Planuj orientację wydruku pod kątem przewidywanych obciążeń.