НИТ-композит: стеклонаполненные филаменты

   Спрос на стеклонаполненные композиты в FDM-печати растёт потому, что пользователям всё чаще требуются не просто прототипы, а функциональные, прочные и стабильные в работе детали. Добавление стекловолокна повышает жёсткость, прочность, теплостойкость и точность геометрии, одновременно уменьшая усадку и деформации при печати. Развитие бытовых и полупромышленных 3D-принтеров сделало такие материалы доступными широкому кругу пользователей. Композиты позволяют печатать технические элементы для оборудования, оснастки, робототехники, транспорта и DIY-проектов – то, что обычные PLA или PETG уже не всегда выдерживают. Кроме того, стеклонаполненные филаменты дают более предсказуемый результат, устойчивый внешний вид и высокую стабильность размеров. Всё это делает GF-композиты удобным, недорогим и эффективным способом получить свойства инженерных пластиков на обычных FDM-принтерах, что и объясняет стремительный рост их популярности.

    При работе со стеклонаполненными материалами важно учитывать их абразивность и более жёсткое поведение в экструдере. В первую очередь требуется износостойкое сопло из закалённой стали, карбида вольфрама или рубина, поскольку стандартная латунь быстро вырабатывается и теряет диаметр. Рекомендуется слегка увеличить температуру печати по сравнению с базовой версией материала, чтобы компенсировать повышенное сопротивление экструзии. Для стола подойдут жёсткие поверхности – текстурированный PEI, стекло или карбоновое покрытие, обеспечивающие хорошую адгезию. Также стоит уменьшить скорость печати и повысить обдув только там, где это необходимо – армированные пластики лучше ведут себя при более «спокойной» термодинамике.

    Испытания проводились на разрывной (универсальной) испытательной машине Zwicki с максимальным усилием 5 кН, оснащённой сертифицированной системой измерения усилия

    Для определения прочности при разрыве и относительного удлинения использовалась методика ГОСТ 11262-80, а для изгибающих характеристик ГОСТ 4648-2014. Ударная вязкость по Шарпи определялась согласно ГОСТ 4647-2015. Образцы фиксировались в зажимах машины и нагружались с контролируемой скоростью до момента разрушения, после чего регистрировались значения прочности, относительных деформаций и ударной вязкости.

Испытания композитного PETG GF10 выполнены в тех же условиях, что и испытания обычного PETG. Полученные данные в таблице протокола позволяют напрямую сравнить обычный PETG и PETG GF10, демонстрируя рост прочностных характеристик и жёсткости вследствие армирования стекловолокном.

    Армирование стекловолокном заметно усилило материал: он выдерживает существенно большую нагрузку до момента разрушения.

    Это означает, что детали из PETG GF10 становятся прочнее и надёжнее под статическими и циклическими усилиями. Материал стал значительно жёстче при изгибе: он лучше сопротивляется прогибу и ломается при более высоком изгибающем усилии. Относительная деформация при изгибе осталась на прежнем уровне. Это говорит о том, что композит стал жёстче, но не хрупче: он сохраняет способность к умеренному упругому прогибу. Ударная вязкость по Шарпи снизилась, это нормальное явление для стеклонаполненных пластиков: волокно повышает жёсткость, но снижает способность материала поглощать резкие удары.

    Испытания композитного PLA GF10 были проведены в тех же условиях, что и испытания обычного PLA. Полученные значения, представленные в таблице протокола, позволяют напрямую сравнить базовый материал и его стеклонаполненную версию. Это сравнение наглядно показывает, как армирование стекловолокном снижает хрупкость PLA, повышает его пластичность и ударную стойкость, делая материал более устойчивым к реальным эксплуатационным нагрузкам.

    Армирование PLA стекловолокном заметно изменило поведение материала, сделав его менее хрупким и гораздо более устойчивым к динамическим нагрузкам. Несмотря на то, что прочность при разрыве снизилась, материал стал значительно более пластичным: относительное удлинение увеличилось почти вдвое — с 1,9% до 3,3%, что редкость для PLA. Это означает, что PLA GF10 не ломается «стеклянно», а способен выдерживать больше деформации перед разрушением.

    Похожая картина наблюдается при изгибе. Хотя максимальное изгибающее напряжение уменьшилось, относительная деформация при изгибе выросла, что делает композитный PLA менее хрупким и более «живым» под реальными нагрузками.

    Самое выраженное улучшение ударная вязкость: PLA GF10 показывает 33,92 кДж/м² против 22,17 у обычного PLA, что означает рост ударопрочности более чем на 50%. Материал становится существенно более устойчивым к ударам, падениям и вибрациям.

    В итоге PLA GF10 – это более технологичный, менее хрупкий и гораздо более надёжный материал для функциональных деталей.

Испытания композитного ING GF10 выполнены в тех же условиях, что и испытания обычного поликетона ING. Полученные значения, представленные в таблице протокола, позволяют напрямую сравнить базовый материал и его стеклонаполненный вариант, демонстрируя изменения механических характеристик и поведения под нагрузкой вследствие армирования стекловолокном.    При изгибе наблюдаются умеренные улучшения: изгибающее напряжение выросло, а относительная деформация увеличилась, что означает, что армирование добавляет материалу стабильности под многоцикловыми изгибающими нагрузками.

    Ударная вязкость же снизилась. Это ожидаемый эффект – стекловолокно повышает жёсткость и стабилизирует материал, но одновременно снижает способность поглощать ударные нагрузки.

    Использование стекловолокна делает материалы технологичнее в печати, снижает усадочные эффекты и повышает качество поверхности при правильной конфигурации оборудования. Это открывает путь к созданию функциональных деталей, способных заменить элементы малого машиностроения, спортивного инвентаря, корпусов, крепёжных и технических компонентов.

    Таким образом, композитные версии привычных пластиков позволяют пользователям FDM-печати выйти за рамки декоративных и прототипных проектов и приблизиться к уровню полноценного инженерного производства. Они делают печать более надёжной, а конечные изделия долговечнее, что особенно важно на фоне растущего спроса на функциональные детали как в домашнем, так и в промышленном сегменте.

Контакты:

Менеджер по работе с клиентами ООО "ПК НИТ"

+7-968-283-43-41 Александра

Скачать прайс: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1jS75skA-ehAp0My1Q99Lx3An5aXZelHzkWsvRYtZiSw/edit?usp=sharing

Скачать каталог: https://drive.google.com/file/d/1CkgipVL6I-I7ZL_Em1vrw2mE7tL6GeEg/view?usp=sharing

Наш сайт: https://plastik-nit.ru

- новости

- новинки

Телеграмм-канал: @pcnit3d

Менеджер НИТ в Телеграмм: @PKNIT34

До встречи и на связи!

Реклама. ООО «ПК «НИТ». ИНН: 3459072358