Материалы для FDM-печати функциональных деталей: PLA, PETG, ABS и ASA, нейлон, PC, TPU и композиты

Как читать паспорта

Все цифры в этой статье взяты из паспортов материалов (TDS) двух производителей: Prusa Polymers (линейка Prusament) и Extrudr. Prusa тестирует напечатанные образцы по ISO 527, 178 и 179-1 со сплошным заполнением, двумя периметрами и слоем 0,2 мм, поэтому числа получаются выше, чем у реальной детали с заполнением 20%. Сам производитель оговаривает, что значения сильно зависят от настроек печати, опыта оператора и условий окружающей среды. Сравнивать корректно можно внутри таблицы одного производителя: у Extrudr другие методы (ASTM), и его ABS в сводной таблице отмечен отдельно.

Образцы Prusa печатают в двух положениях: горизонтально (нагрузка вдоль слоёв) и вертикально по оси XZ (слои поперёк нагрузки). Разница между ними показывает анизотропию. Для PLA High Speed и PA11 в паспорте есть коэффициент анизотропии: 0,6 у PLA и 0,84 у PA11. Чем он ближе к единице, тем равномернее прочность по всем осям. Прочность между слоями Prusa измеряет по собственной методике Prusa Polymers, а не по стандарту.

Сводка по материалам

Теплостойкость HDT измеряют по ISO 75 при двух нагрузках, 0,45 и 1,8 МПа. Чем выше нагрузка, тем ниже температура, при которой образец прогибается на заданную величину. Это не рабочая температура: под постоянной нагрузкой деталь начнёт ползти заметно раньше.

Для TPU в паспорте другая система испытаний: удлинение при разрыве у напечатанного образца 563%, твёрдость 92 по Шору A, а остаточная деформация сжатия растёт с температурой: 33,5% при 23 °C и 82,7% при 85 °C (ISO 815-1). Из этого следует практический вывод: уплотнитель из TPU, который долго сжат и греется, не вернёт форму.

Влагопоглощение за 7 суток (24–25 °C, влажность 20–30%): PETG 0,10%, ASA 0,17%, PLA 0,19%, PC 0,15%, PA11 0,46%, PA11 с углеволокном 0,50%, PC с углеволокном 0,11%, TPU 0,04%. Нейлон впитывает почти втрое больше, чем PETG, поэтому катушку держат в сухом месте.

Условия печати

Температуры в таблице взяты из тех же паспортов (рекомендованные настройки для сопла 0,4 мм). Это стартовая точка для профиля, а не гарантированный режим любого принтера.

Из таблицы видно, где нужен принтер с закрытой камерой и сопло из закалённой стали. Для PLA и PETG хватает открытого принтера. ABS, ASA и PC печатают при температуре стола 100–110 °C, а Extrudr для своих ABS и ASA указывает закрытое пространство. Для PA11 Prusa задаёт температуру камеры 55 ± 5 °C. Паспорта PA11 Carbon Fiber и PP Glass Fiber требуют закалённое сопло.

Материал за материалом

PLA печатается проще всех и держит размер, но размягчается рано: HDT 55–57 °C. Подходит для оснастки, шаблонов, макетов и корпусов, которые не нагреваются. В салоне автомобиля летом или рядом с блоком питания деталь поведёт. В паспорте High Speed прочность между слоями 41 МПа, больше, чем у PETG и ASA.

PETG лучше PLA терпит влагу и удар: образец без надреза не ломается по Шарпи. HDT 68 °C, прочность между слоями 18 МПа. На странице про корпуса из PETG и акрила указан диапазон 70–80 °C, а по паспорту Prusa HDT равен 68 °C при обеих нагрузках, поэтому для деталей, которые греются, берите запас. Справочная страница по PET и PETG описывает отличие аморфного PETG от кристаллического PET.

ABS и ASA держат нагрев лучше: HDT 85 °C у Extrudr ABS, 93 и 86 °C у Prusament ASA. ASA добавляет стойкость к погоде: Extrudr в паспорте DuraPro ASA от 11.05.2026 называет материал устойчивым к УФ, и для вывесок, садовых деталей и наружных корпусов берут его. Общие свойства ABS как конструкционного пластика разобраны на странице материала. Дым при резке ABS лазером опасен, и это отдельная тема статьи о материалах, которые нельзя резать лазером.

Нейлон (PA) нужен для зубчатых колёс, втулок, шарниров и защёлок. У Prusament PA11 прочность между слоями 32 МПа, выше, чем у PETG (18), ASA (11) и PC Blend (21), а коэффициент анизотропии 0,84 лучше, чем у PLA (0,6). Предел текучести образца ниже, чем у остальных, 38–40 МПа, а HDT при нагрузке 1,8 МПа всего 50 °C. Берут его для деталей, которые трутся и работают на изгиб. Для токарных деталей из полиамида есть страница про капролон, но это литой PA6 в прутках, и свойства у него другие.

Поликарбонат (PC) даёт теплостойкость 113 °C при лёгкой нагрузке и 93 °C при тяжёлой и ударную вязкость без разрушения образца без надреза. Печатать его труднее: сопло 275 °C, стол 110 °C, брим 4 мм. Справка по поликарбонату покрывает его свойства в листе.

TPU — гибкий материал для прокладок, бамперов, чехлов и демпферов. Печатают медленно, до 30 мм/с, поэтому сложные детали занимают принтер надолго.

Композиты с углём и стеклом. Углеволокно в PA11 повышает теплостойкость с 59 °C до 192 °C (HDT 0,45 МПа) и модуль упругости горизонтального образца с 1,2 до 2,5 ГПа. Цена в том, что удлинение при пределе текучести падает с 5,6% до 3,3%, и деталь ломается хрупче. У PC Blend углеволокно мало меняет теплостойкость при лёгкой нагрузке (114 против 113 °C), но поднимает её при тяжёлой (106 против 93 °C) и делает жёстче: модуль 2,6 / 3,2 ГПа вместо 1,9 / 2,0. Стекловолокно в полипропилене даёт HDT 138 °C при 0,45 МПа. Закалённое сопло в паспортах PA11 Carbon Fiber и PP Glass Fiber указано как обязательное.

Усадка и коробление

Из паспортов Prusa усадка не следует: производитель её не приводит. Extrudr указывает усадку 0,4% по ASTM D955 и для DuraPro ABS (паспорт от 19.06.2024), и для DuraPro ASA (паспорт от 11.05.2026). Это усадка стандартного литого образца. Реальную усадку напечатанной детали задают размер, толщина стенок, температура стола и камеры, поэтому для посадочных мест печатают пробную деталь и измеряют её штангенциркулем. Допуск на посадку отверстий 0,2–0,3 мм, о котором говорится на странице про корпуса для электроники, для ASA и ABS стоит проверять отдельно.

Расчёт стоимости детали

Возьмём корпус из PETG массой 85 г, как в разборе на странице про корпуса для электроники. Цены на 02.10.2026 по этой странице: PETG 615–635 ₽/кг, печать корпуса 3,5 часа (оценка), час принтера с амортизацией и электричеством 60 ₽ (оценка).

Плотность меняет массу. При том же объёме пластика 85 г PETG (1,27 г/см³) соответствуют примерно 67 см³. Из ASA (1,07 г/см³) такая деталь весит 72 г, из PA11 (1,02 г/см³) 68 г. Если килограмм ASA стоит столько же, сколько килограмм PETG, материал детали обходится на 16% дешевле. Цены на катушки ASA, нейлона и композитов в этой статье не приводятся: подставьте цену своей катушки в ту же формулу.

Что выбрать под задачу

• Макеты, шаблоны, оснастка при комнатной температуре: PLA.
• Корпуса и кронштейны в помещении: PETG. Посмотрите разбор корпусов для электроники с акриловой крышкой.
• Наружные детали и всё, что греется до 80 °C: ASA, затем PC.
• Запчасти по образцу: PETG или нейлон, если деталь трётся и работает на изгиб; примеры и цены в разборе запчастей и фурнитуры. Как сделать деталь по образцу, описано в отдельной статье.
• Прокладки, амортизаторы: TPU, помня про остаточную деформацию при нагреве.
• Жёсткие детали на нагрев выше 100 °C: PA или PC с углеволокном.
• Мелкая детализация: фигурки 28–32 мм на FDM не получаются, для них нужна смола, как в идее про миниатюры, а выбор смолы разобран в статье о фотополимерной печати.