Угле- или стеклонаполненный пластик: когда это оправдано

Коротко: волокно делает деталь жёстче и стабильнее по размеру, но не прочнее во всём. Берите углеволокно (CF), если деталь не должна гнуться и важен вес: кронштейны, рычаги, оснастка, дроны. Берите стекловолокно (GF), если деталь ещё и получает удары, должна изолировать ток или важен бюджет. Если деталь должна гнуться — защёлка, клипса, — лучше без волокна.
Что такое наполненный пластик
Это обычный филамент (PLA, PETG, нейлон, ABS, PBT), в который подмешаны очень короткие углеродные или стеклянные волокна, обычно 10–25 %. Волокна ложатся вдоль пути сопла и работают как арматура в бетоне: деталь меньше прогибается под нагрузкой и меньше усаживается при остывании, поэтому меньше коробится и точнее держит размер.
Название говорит само за себя: PLA-CF — PLA с углеволокном, PA-GF — нейлон со стекловолокном. Волокно повышает жёсткость, но температуру и химстойкость по-прежнему определяет базовый пластик. PLA-CF размягчается при тех же 55 °C, что и обычный PLA (HDT PLA-CF от Bambu Lab — 55 °C).
Углеволокно или стекловолокно
| Углеволокно (CF) | Стекловолокно (GF) | |
|---|---|---|
| Жёсткость | самая высокая | высокая |
| Вес | легче | чуть тяжелее |
| Удары | более хрупкий | держит лучше |
| Электричество | может слегка проводить | изолятор |
| Поверхность | тёмная матовая, скрывает слои | матовая, слегка шершавая |
| Цвета | почти всегда чёрный | разные |
| Цена материала | выше | ниже |
Какую основу выбрать
- PLA-CF: самый простой и дешёвый. Оснастка для помещения, шаблоны и жёсткие детали без нагрева.
- PETG-CF: чуть больше температуры (HDT 74 °C у PETG-CF от Bambu Lab) и лучше с влагой. Кронштейны, корпуса, детали для мастерской.
- PA-CF и PA-GF (нейлон): по-настоящему инженерные. Держат нагрев, масло и износ. Например, для Bambu Lab PAHT-CF производитель указывает температуру изгиба под нагрузкой 194 °C (0,45 МПа) и прочность на разрыв 92 МПа (данные производителя).
- ABS-GF и PBT-GF: когда нужна стабильность и нагрев без нейлона (HDT: ABS-GF от Bambu Lab — 99 °C, PBT-GF — около 170 °C; PA6-GF — до 182 °C); PBT к тому же стоек к топливу и не впитывает воду.
О чём обычно молчат
- Жёстче — не значит прочнее во всём. С волокном деталь меньше гнётся, но раньше ломается от резкого удара. Клипса из обычного PETG может прожить дольше, чем из PETG-CF.
- Между слоями деталь слабее, чем вдоль них. Мы ориентируем деталь так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, и иногда это меняет срок или поддержки.
- Волокно изнашивает принтер. Оно абразивное, обычное латунное сопло быстро выходит из строя. Мы печатаем такие материалы на закрытом Bambu Lab P1S с закалённым стальным соплом.
- Нейлон обязательно сушат. Он впитывает влагу из воздуха; напечатанный влажным, получается пористым и слабее. Мы сушим его перед каждой работой.
Когда это не нужно
Если деталь стоит в доме, не греется и не несёт серьёзной нагрузки, обычного PETG обычно хватает, и он дешевле. Волокно стоит денег: филамент PA-CF в несколько раз дороже PETG, а печать идёт медленнее.
Как заказать
Этих материалов нет в калькуляторе: цена сильно зависит от основы и от того, как работает деталь. Пришлите файл или фото с размерами в WhatsApp, расскажите о нагрузке, температуре и ударах — подберём материал и назовём цену и срок.
Подробнее на страницах угленаполненных, стеклонаполненных пластиков и нейлона.