Przemysłowy druk 3D – dlaczego wybór materiału jest tak ważny?

W technologii Multi Jet Fusion (MJF) o jakości gotowego elementu decyduje nie tylko sam proces druku, ale również właściwości zastosowanego materiału. Odpowiedni dobór tworzywa wpływa na wytrzymałość mechaniczną, odporność na temperaturę, stabilność wymiarową oraz żywotność części.


Najczęściej wybieranym materiałem jest PA12, jednak w wielu zastosowaniach lepszym rozwiązaniem okazuje się PA12 GB z dodatkiem kulek szklanych. Z kolei PA12 GF, zawierający włókna szklane, wykorzystywany jest głównie w technologii SLS i nie stanowi standardowej oferty materiałowej systemów HP Multi Jet Fusion.


Czym różnią się PA12, PA12 GB i PA12 GF?

Choć nazwy tych materiałów są do siebie bardzo podobne, ich właściwości oraz przeznaczenie znacząco się różnią.


Materiał Wypełnienie Technologia Najczęstsze zastosowanie
PA12 brak MJF, SLS uniwersalne części funkcjonalne
PA12 GB kulki szklane (Glass Beads) MJF elementy wymagające wysokiej sztywności i stabilności wymiarowej
PA12 GF włókna szklane (Glass Fiber) głównie SLS elementy konstrukcyjne o bardzo dużej sztywności

Warto zwrócić uwagę, że część firm błędnie określa PA12 GB jako PA12 GF. Dlatego przed zamówieniem wydruku zawsze warto sprawdzić kartę materiałową wykorzystywanego tworzywa.


Druk 3D MJF – właściwości materiału PA12

PA12 jest najbardziej uniwersalnym materiałem wykorzystywanym w technologii HP Multi Jet Fusion. Łączy wysoką wytrzymałość mechaniczną z dobrą odpornością chemiczną oraz stosunkowo dużą elastycznością.

Do jego najważniejszych zalet należą:


  • wysoka odporność na uderzenia,
  • dobra wytrzymałość na rozciąganie,
  • stosunkowo duże wydłużenie przy zerwaniu,
  • niska nasiąkliwość,
  • możliwość wykonywania cienkościennych elementów.

Materiał doskonale sprawdza się podczas produkcji prototypów funkcjonalnych oraz krótkich i średnich serii produkcyjnych.


PA12 GB – kiedy kulki szklane dają przewagę?

PA12 GB (Glass Beads) zawiera dodatek kulek szklanych, które zwiększają moduł sztywności oraz ograniczają odkształcenia gotowych części.

Największą zaletą tego materiału jest bardzo dobra stabilność wymiarowa. Oznacza to, że nawet większe elementy zachowują wysoką dokładność zarówno po wydruku, jak i podczas późniejszej eksploatacji.

W porównaniu z klasycznym PA12 materiał oferuje:


  • większą sztywność,
  • wyższy moduł Younga,
  • mniejszy skurcz,
  • lepszą stabilność wymiarową,
  • większą odporność na odkształcenia pod obciążeniem.

Jednocześnie należy pamiętać, że dodatek kulek szklanych zmniejsza wydłużenie przy zerwaniu oraz odporność na silne uderzenia.


PA12 GF – materiał z włóknem szklanym

PA12 GF zawiera krótkie włókna szklane zamiast kulek szklanych. Takie rozwiązanie zapewnia jeszcze większą sztywność oraz odporność na pełzanie materiału.

Jednak warto podkreślić, że PA12 GF nie jest standardowym materiałem stosowanym w technologii HP Multi Jet Fusion. Najczęściej wykorzystywany jest w przemysłowych systemach SLS.


W porównaniu z PA12 GB materiał z włóknem szklanym zwykle charakteryzuje się:


  • wyższą sztywnością,
  • większą odpornością na długotrwałe obciążenia,
  • mniejszą udarnością,
  • większą kruchością,
  • trudniejszą obróbką mechaniczną.

Kiedy wybrać PA12?

PA12 będzie najlepszym wyborem, gdy projekt wymaga połączenia wytrzymałości z elastycznością.

Typowe zastosowania obejmują:


  • zatrzaski typu snap-fit,
  • zawiasy,
  • cienkościenne obudowy,
  • elementy narażone na uderzenia,
  • części pracujące dynamicznie.

Kiedy warto zastosować PA12 GB?

Jeżeli najważniejsza jest dokładność wymiarowa oraz wysoka sztywność, lepszym wyborem będzie PA12 GB.

Materiał doskonale sprawdza się przy produkcji:


  • uchwytów produkcyjnych,
  • przyrządów montażowych,
  • przyrządów kontrolnych,
  • obudów urządzeń,
  • elementów automatyki przemysłowej,
  • dużych płaskich części.

Profesjonalny druk 3D MJF – który materiał wybrać?

W większości projektów realizowanych jako usługi druku 3D najczęściej wybór sprowadza się do dwóch materiałów dostępnych w technologii HP Multi Jet Fusion: PA12 oraz PA12 GB.


PA12 zapewnia większą uniwersalność i odporność na uderzenia, natomiast PA12 GB oferuje wyższą sztywność oraz lepszą stabilność wymiarową. Jeżeli projekt wymaga materiału z włóknem szklanym, należy upewnić się, czy będzie on wykonywany w technologii SLS, ponieważ standardowe systemy HP MJF nie wykorzystują PA12 GF.


Usługi druku 3D – jak dobrać materiał do projektu?

Profesjonalne usługi druku 3D obejmują nie tylko wykonanie wydruku, ale również dobór odpowiedniego materiału do planowanego zastosowania. Analiza obciążeń, warunków pracy oraz wymagań dotyczących dokładności pozwala wybrać rozwiązanie zapewniające najlepszy stosunek wytrzymałości do kosztów produkcji.


Dlatego już na etapie projektowania warto skonsultować wybór materiału z wykonawcą, szczególnie jeśli element ma pracować w środowisku przemysłowym.


Podsumowanie – PA12 czy PA12 GB?

W zdecydowanej większości projektów realizowanych w technologii HP Multi Jet Fusion wybór sprowadza się do dwóch materiałów.


Zastosowanie Najlepszy materiał
Prototypy funkcjonalne PA12
Snap-fit i zatrzaski PA12
Elementy odporne na uderzenia PA12
Obudowy maszyn PA12 GB
Przyrządy montażowe PA12 GB
Uchwyty produkcyjne PA12 GB
Duże elementy płaskie PA12 GB
Maksymalna sztywność (technologia SLS) PA12 GF

Jeżeli zależy Ci na uniwersalności oraz odporności na uderzenia, najlepszym wyborem będzie PA12. Gdy kluczowe znaczenie ma sztywność, dokładność wymiarowa oraz stabilność elementu, zdecydowanie lepiej sprawdzi się PA12 GB. Natomiast PA12 GF warto rozważyć przede wszystkim w projektach realizowanych w technologii SLS, gdzie wymagana jest maksymalna sztywność konstrukcji.


Może Cię też zainteresować