ABS или TPC? Жёсткая техническая деталь или гибкая износостойкая деталь?

В FDM-детали иногда требуется жёсткий корпус, а иногда — конструкция, поглощающая удары и способная многократно двигаться. ABS и TPC отвечают этим двум разным требованиям. Вместо того чтобы рассматривать их только как «прочные филаменты», правильнее заранее подумать о том, как будет работать деталь.

Для чего подходит ABS, а для чего — TPC?

ABS — это термопластик, который выбирают для жёстких и функциональных деталей. Он сочетает ударопрочность с определённой устойчивостью к нагреву. Этот материал хорошо подходит для деталей, которые должны сохранять форму: коробок, корпусов, крепёжных элементов, защитных крышек и прототипов корпусов. Однако на открытых принтерах могут возникать проблемы с адгезией к столу, подъёмом углов и растрескиванием между слоями; закрытая камера и хороший контроль температуры дают преимущество во многих конструкциях.

TPC — это семейство материалов на основе термопластичного кополиэстера, обладающих гибкими свойствами. Хотя жёсткость может различаться в зависимости от формулы продукта, его основными преимуществами являются контролируемая гибкость, поглощение ударов и лучшая пригодность для многократного сгибания. TPC можно рассматривать для деталей, похожих на уплотнители, защитных элементов для кабелей, амортизаторов, виброизолирующих ножек и гибких соединений. Не следует ожидать, что он заменит жёсткий несущий корпус.

Различия при наружном использовании, нагреве и ударных нагрузках

ABS может быть более подходящим кандидатом, чем PLA, для использования под прямыми солнечными лучами и при переменных погодных условиях. Тем не менее для длительной эксплуатации на открытом воздухе необходимо проверить технические данные конкретного продукта и условия конструкции. Характеристики TPC при наружном использовании в большей степени зависят от химической структуры, степени жёсткости и формулы производителя. Гибкость сама по себе не делает материал устойчивым к UV-излучению.

Для жёсткого корпуса или машинного крепления, подвергающегося нагреву, ABS является более естественной отправной точкой, чем TPC. TPC лучше подходит для деталей, которые должны сохранять гибкость при низких и средних нагрузках; при повышении температуры следует учитывать вероятность размягчения и изменения размеров. При ударных нагрузках результат зависит от толщины стенок детали, ориентации печати и заполнения. ABS может обеспечивать хороший баланс при сильных ударах, тогда как TPC способен поглощать энергию за счёт деформации.

Жёсткость, гибкость и удобство печати

Жёсткость ABS помогает сохранять форму крепёжных отверстий и монтажных поверхностей. Гибкость TPC даёт преимущество в таких деталях, как клипсы, ремешки, чехлы и виброизоляторы. Поэтому при выборе одного из двух материалов следует спрашивать не «какой из них прочнее», а «как должна вести себя деталь под нагрузкой».

С точки зрения удобства печати ABS обычно требует более высокой температуры стола и окружающей среды, хорошего контроля воздушного потока и закрытой камеры. При печати TPC важно не оставлять зазоров в тракте подачи гибкого филамента, использовать низкую и стабильную скорость, а также тщательно настраивать ретракт. В обоих случаях результат могут изменить марка материала и профиль принтера; небольшая тестовая деталь безопаснее, чем немедленный переход к крупному производству.

Для какой детали выбрать каждый материал?

• Выбирайте ABS: для сохраняющих форму коробок, корпусов, монтажных элементов, жёстких крышек и жёстких прототипов, подвергающихся нагреву.
• Выбирайте TPC: для гибких деталей, похожих на уплотнители, защитных элементов для прохода кабелей, амортизаторов, виброизолирующих ножек и соединений, подвергающихся многократному сгибанию.
• Внимательно рассматривайте оба материала: в применениях, требующих проверки, например при контакте с пищевыми продуктами, высоких температурах, критически важных задачах безопасности или длительном использовании на открытом воздухе, не принимайте окончательное решение без технических данных производителя.

Если заранее определить нагрузку на деталь, рабочую температуру и необходимую степень гибкости, количество пробных отпечатков сократится, а результат станет более стабильным.

Сообщив размеры проекта и условия эксплуатации, вы можете вместе с нами определить, какой материал лучше подходит в рамках услуги 3d-печати. Планируя объём производства, изучите принцип расчёта цены за грамм, чтобы оценить выбор материала вместе с общей стоимостью детали. Если ваш файл готов, загрузите модель в инструменте онлайн 3d-печати и сравните доступные варианты. Чтобы ознакомиться с техническими характеристиками ABS и TPC вместе, посетите также страницу инженерных материалов.