Вопрос «какой пластик самый прочный» не имеет одного ответа, потому что прочность — это как минимум четыре разных свойства, и лидеры в них разные.
Четыре вида прочности
На разрыв — какое усилие выдержит, пока не лопнет. Лидер: PLA и композиты.
На удар (вязкость) — переживёт ли падение. Лидер: нейлон, за ним PETG и ABS. PLA здесь худший.
Жёсткость — насколько прогнётся под нагрузкой. Лидер: композиты с карбоном, затем PLA.
Теплостойкость — при какой температуре потеряет форму. Лидер: нейлон, PC, ABS/ASA.
Таблица
| Пластик | Разрыв | Удар | Жёсткость | Тепло |
|---|---|---|---|---|
| PLA | высокий | низкий | высокая | 55 °C |
| PETG | средний | высокий | средняя | 75 °C |
| ABS | средний | высокий | средняя | 95 °C |
| ASA | средний | высокий | средняя | 95 °C |
| Нейлон | высокий | очень высокий | средняя | 100–120 °C |
| PC | высокий | очень высокий | высокая | 110–130 °C |
| PETG-CF | средний | средний | высокая | 80 °C |
| PA-CF | высокий | высокий | очень высокая | 120 °C |
Практический вывод: для большинства бытовых задач самый «прочный» пластик — PETG, потому что он не колется. PLA формально прочнее на разрыв, но ломается от удара.
Геометрия важнее материала
Это главное, что стоит понять. Деталь из PETG с 5 периметрами прочнее детали из нейлона с 2 периметрами. Что влияет:
- Ориентация слоёв. Прочность вдоль слоя в 2–4 раза выше, чем поперёк. Разверните деталь правильно — и получите двукратный выигрыш бесплатно.
- Периметры. Нагрузку несёт оболочка. 5 периметров вместо 2 — плюс 60–80 % прочности.
- Заполнение. Работает слабее периметров, выше 40 % почти не даёт прироста.
- Скругления. Прямой внутренний угол — концентратор напряжений и точка старта трещины.
- Температура печати. +10 °C улучшают спекание слоёв и заметно повышают прочность по Z.
Подробно — как печатать прочные функциональные детали.
Что выбрать под задачу
| Задача | Пластик |
|---|---|
| Кронштейн в помещении | PETG |
| Деталь под удары | нейлон или PETG |
| Деталь, которая не должна гнуться | PLA или PA-CF |
| Деталь рядом с нагревом | ABS, ASA, нейлон |
| Шестерня, втулка | нейлон |
| Деталь на улице | ASA |
| Деталь в машине | ASA |
Отжиг: бесплатный прирост
Малоизвестный приём: отжиг PLA (нагрев до 80–100 °C на час с медленным остыванием) повышает кристалличность и увеличивает теплостойкость до 80–90 °C, а прочность — на 10–25 %. Расплата — усадка 1–3 % и возможная деформация. Для функциональных деталей без точных посадок это работает.
На чём проверить
Сравните одну деталь из разных материалов: Универсальный крючок под нагрузкой, Три сердца-шестерни на износ, Угловая струбцина на усилие зажима.
Смежные материалы: как выбрать пластик для функциональных деталей и нейлон: плюсы и минусы.
Частые вопросы
Карбон делает деталь прочнее?
Жёстче — да. Прочнее на удар — нет, наоборот, более хрупкой.
Правда ли, что 100 % заполнение — максимум прочности?
Нет. При 100 % возникают внутренние напряжения и перелив. Часто 50–60 % даёт лучший результат.
Что прочнее — толстый слой или тонкий?
Толстый: площадь спекания между слоями больше. Разница до 25 %.
Можно ли сделать деталь прочнее металла?
Нет. Даже PA-CF в разы уступает стали. Пластик выигрывает в весе, коррозионной стойкости и цене изготовления единичной детали.