Temat · Druk 3D

Druk 3D dla miłośników techniki: technologie, tworzywa, gwinty

Która technologia do czego się nadaje, które tworzywo ile wytrzyma ciepła i obciążenia oraz jak zrobić gwint w wydrukowanej części: drukowany, nacinany po druku albo jako metalowa wkładka.

Przekrój przez wydruk z otworem na wkładkę gwintowanąrozgrzane narzędziewydruk (FDM)ø DLT
Rys. 4 · Wkładka gwintowana w części FDM, przekrójWłasny rysunek · schematycznie

Trzy technologie

FDM, SLA i SLS w skrócie

Trzy popularne technologie druku części z tworzyw, streszczone według porównania firmy Formlabs.1 Formlabs sam produkuje drukarki SLA i SLS; oceny pochodzą stamtąd.

TechnologiaJak działaZaletyOgraniczenia
FDMStopione tworzywo jest wytłaczane przez dyszę, warstwa po warstwie.tanie urządzenia i materiały, prosta obsługamniejsza dokładność i grubsze detale, widoczne warstwy, podpory usuwa się ręcznie
SLAŹródło światła utwardza płynną żywicę warstwa po warstwie.wysoka rozdzielczość i dokładność, gładka powierzchnianiektóre materiały są wrażliwe na długie działanie światła UV
SLSLaser spieka drobne cząstki proszku z tworzywa.mocne, funkcjonalne części, bez podpórlekko szorstka powierzchnia, ograniczony wybór materiałów
Głowica drukarki 3D nad żółtym, pierścieniowym wydrukiem na szklanym stole
Druk FDMGłowica układa stopione tworzywo ścieżka po ścieżce i warstwa po warstwie; na żółtym wydruku widać ścieżki.Fot. U.S. Marine Corps, Staff Sgt. Britni Garcia, domena publiczna, Wikimedia Commons

Tworzywa do FDM

Który filament co wytrzyma?

Porównujemy siedem filamentów według kart danych jednego producenta, firmy Polymaker, żeby wszystkie wartości były zmierzone w tych samych warunkach: wydrukowane próbki ze 100 % wypełnieniem, próba rozciągania według ISO 527. Producent podkreśla, że to wartości typowe do porównań, a nie wartości do projektowania.2

  • Ciepło: PLA wcześnie mięknie. Jego temperatura zeszklenia wynosi 61 °C, a temperatura ugięcia pod obciążeniem (ISO 75, 0,45 MPa) 60 °C. PC osiąga 113 °C i 111 °C.23
  • Warstwy są słabym punktem: w poprzek warstw próbka PLA wytrzymuje 40,5 MPa, w płaszczyźnie druku 52,3 MPa; dla PC to 52,8 i 69,1 MPa.23 Dla części pod obciążeniem liczy się więc, w jakim położeniu się je drukuje.
  • Ciągliwe czy kruche: w próbie udarności Charpy z karbem ABS osiąga 18,0 kJ/m², PLA tylko 3,3 kJ/m².24
Różowy okrągły wydruk na stole drukarki, na ściance zewnętrznej cienkie poziome linie warstw
WarstwyŚwieży wydruk, adapter do szpul taśmowych: na ściance zewnętrznej dobrze widać pojedyncze warstwy.Fot. Sameer Verma, CC BY-SA 2.0, Wikimedia Commons
  • Wilgoć: nylon (PA) chłonie do 2,82 % wody, PLA 0,51 %. Na mokro wytrzymałość próbki z nylonu na rozciąganie spada z 78,0 do 34,3 MPa. Producent radzi przechowywać i przetwarzać nylon tylko na sucho, przy wilgotności poniżej 20 %.25
  • Obudowa: do ABS, ASA, nylonu i PC producent wymaga zamkniętej komory, do PC wręcz o temperaturze od 70 do 100 °C. PLA, PETG i TPU jej nie potrzebują.2345678
  • Na zewnątrz: ASA producent opisuje jako odporne na UV i lepiej znoszące warunki atmosferyczne niż ABS.6
  • Elastyczne: TPU o twardości Shore 95A wydłuża się do zerwania o 551 %.8
  • Po druku: PC należy według producenta wygrzewać przez 2 godziny w 90 °C, żeby usunąć naprężenia wewnętrzne.3

Filamenty w porównaniu

Siedem tworzyw do druku FDM, wszystkie z kart danych jednego producenta, żeby warunki badań były takie same. To wartości typowe do porównań, a nie wartości konstrukcyjne.

PLAotwarta drukarkaPETGotwarta drukarkaASAzamknięta komora
Druk (zalecenia producenta)
Temperatura dyszy °C190–230230–260230–260
Temperatura stołu °C25–6070–8075–95
Wentylator chłodzący wydrukwłączonywyłączony do 20 %wyłączony
Zamknięta komoraniepotrzebnaniepotrzebnapotrzebna
Suszenie przed drukiem55 °C, 6 h65 °C, 6 h70 °C, 7 h
Ciepło
Temperatura zeszklenia °C618198
Temperatura ugięcia pod obciążeniem HDT °C6078103
Wytrzymałość wydrukowanej próbki
Wytrzymałość na rozciąganie w płaszczyźnie druku (X-Y) MPa52,350,843,8
Wytrzymałość na rozciąganie w poprzek warstw (Z) MPa40,542,832
Wydłużenie przy zerwaniu (X-Y) %6,38,46,7
Moduł sprężystości (X-Y) MPa342721172379
Udarność Charpy z karbem (X-Y) kJ/m²3,32,610,3
Materiał
Gęstość g/cm³1,171,251,13
Nasiąkliwość w stanie równowagi %0,510,540,40
Odporność na UV i warunki atmosferyczne––według producenta odporny na UV, lepiej znosi warunki atmosferyczne niż ABS

Gwinty w druku 3D

Sześć sposobów na gwint w wydruku

Formlabs zestawił, jak śruby trzymają się w drukowanych częściach: w samym tworzywie albo w metalowym gwincie.9 Oceny pochodzą stamtąd. Wartość startową dla otworu pod gwint daje tabela gwintów według firmy Hartner10; czy pasuje do Twojego materiału, pokaże wydruk próbny.

SposóbJak to zrobićZaletaWada
Gwint drukowanyGwint jest częścią modelu i powstaje podczas druku.dowolny zarysgorzej niż metal znosi częste montowanie; tylko większe gwinty
Gwintowanie po drukuWydrukować otwór pod gwint, potem nagwintować go gwintownikiem.szybko, model bez zmiangorzej niż metal znosi częste montowanie
Śruba wygniatająca gwintŚruba sama formuje gwint przy wkręcaniu; tuleję pod śrubę zaprojektować według danych producenta śrub.bardzo prosto i szybkokruche materiały mogą pękać
Wtapianie wkładkiRozgrzać metalową wkładkę lutownicą i wcisnąć ją w otwór.najlepsze trzymanie, gwint metalowypotrzebna lutownica i czas na ostygnięcie
Wkładka rozprężnaWcisnąć wkładkę w otwór; przy wkręcaniu śruby jej radełkowanie wciska się w materiał.bardzo dobre trzymanie, prosty wciskmoże się poluzować w wyższej temperaturze
Nakrętka w gnieździeWłożyć nakrętkę sześciokątną albo kwadratową w wycięcie w modelu.bardzo dobre trzymanie, gwint metalowywycięcie musi być dostępne po druku

Gwinty drukowane

Pięć rad od Formlabs

  • Drukować tylko większe gwinty, co najmniej M6.9
  • Zmniejszać naprężenia zaokrągleniami i wybierać zarys gwintu dopasowany do tworzywa.9
  • Dla mniejszych gwintów drukować na śrubie i nakrętce zarys półokrągły z przesunięciem 0,1 mm.9
  • Na powierzchniach gwintu w miarę możliwości nie stawiać podpór.9
  • SLA i SLS nadają się do tego według Formlabs zasadniczo lepiej niż FDM, bo drukują dokładniej i dają gładsze powierzchnie.9

Śruby wygniatające

Kiedy śrubę da się wkręcić bezpośrednio

Śruby wygniatające i samogwintujące potrzebują materiału, który da się odkształcić: Formlabs zaleca materiały ciągliwe. Kruche materiały mogą przy wkręcaniu pęknąć albo się złamać; dlatego Formlabs radzi okulary ochronne.9

Jak bardzo tworzywa dają się rozciągnąć, pokazują karty danych: PLA pęka po wydłużeniu o 6,3 %, ABS po 17,9 %.24

Wtapianie w praktyce

Co zaleca warsztat TU Dresden

  • Nadają się wyłącznie tworzywa termoplastyczne; z powodzeniem przetestowano PLA, ToughPLA i PETG.11
  • Wkładki są, zależnie od producenta, w rozmiarach od M1,2 do M12. Wkładek większych niż M4 warsztat nie uważa za technicznie sensowne, bo połączenie jest wtedy dużo mocniejsze niż samo osadzenie w tworzywie; wyjątkiem są części zamienne.11
  • Oś otworu jest prostopadła do płaszczyzny osadzenia. Otwór może być dłuższy, ale nie krótszy niż minimalna głębokość L.11
  • Wokół otworu potrzebna jest ścianka z pełnego materiału, w wydruku całkowicie wypełniona; warsztat zaleca od razu zaprojektować ją w CAD.11

Wymiary otworu

GwintOtwór ø DGłębokość min. LŚcianka min. T
M23,2 mm5,0 mm1,3 mm
M2,54,0 mm6,7 mm1,6 mm
M34,0 mm6,7 mm1,6 mm
M3 krótka4,0 mm5,0 mm1,6 mm
M45,6 mm9,1 mm2,1 mm
M4 krótka5,6 mm5,0 mm2,1 mm
M56,4 mm10,5 mm2,6 mm
M5 krótka6,4 mm6,8 mm2,6 mm

Wartości warsztatu TU Dresden dla używanych tam wkładek.11 Wiążąca jest karta danych Twojej wkładki.

Na kanale

Planowane filmy na ten temat

  • W planachFDM, SLA czy SLS: która technologia druku 3D do czego?Porównanie z tabelą
  • W planachGwinty w druku 3D: wkładki do wtapiania, gwinty drukowane, wkładki gwintowePraktyka z tabelą wymiarów

Na warsztat

Ściąga: gwinty

Jedna strona do wydruku: metryczne gwinty zwykłe i drobnozwojne ze skokiem, wiertłem pod gwint i średnicą wewnętrzną gwintu nakrętki, do tego zasada praktyczna dla otworu pod gwint. Każda wartość ze źródłem.

  • M1 do M24 i 17 popularnych gwintów drobnozwojnych
  • Wiertło pod gwint według tabeli producenta, z tolerancją gwintu nakrętki
  • Raz w tygodniu: nowy film z artykułem

Pobierz ściągę (PDF)

Wpisz swój adres e-mail, a wyślemy Ci ściągę w PDF.

Zapisy ruszą za kilka dni. Do tego czasu zasubskrybuj kanał na YouTube, a od razu się dowiesz, gdy ściąga będzie gotowa.

Subskrybuj na YouTube

Zapisując się, potwierdzasz, że masz co najmniej 16 lat. Dostaniesz e-mail z prośbą o potwierdzenie adresu (podwójne potwierdzenie, double opt-in) i w każdej chwili możesz się wypisać. Szczegóły w polityce prywatności.

Źródła

  1. Formlabs (blog): „FDM, SLA vs. SLS: 3D-Drucktechnologien im Vergleich” (porównanie technologii druku 3D; po niemiecku) · sprawdzono 20 października 2026
  2. Polymaker: karta danych technicznych PolyLite PLA (V5.4; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  3. Polymaker: karta danych technicznych PolyLite PC (V5.4; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  4. Polymaker: karta danych technicznych PolyLite ABS (V5.5; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  5. Polymaker: karta danych technicznych PolyMide CoPA (V5.4; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  6. Polymaker: karta danych technicznych Polymaker ASA (V6.0; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  7. Polymaker: karta danych technicznych PolyLite PETG (V5.4; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  8. Polymaker: karta danych technicznych PolyFlex TPU95 (V5.4; PDF po angielsku) · sprawdzono 21 października 2026
  9. Formlabs (blog): gwinty w drukach 3D i wkładki gwintowane w drukowanych częściach (po niemiecku) · sprawdzono 21 października 2026
  10. Hartner GmbH: „Kernlochdurchmesser für das Gewindeschneiden” (średnice otworów pod gwint do gwintowania skrawaniem; plakat, lipiec 2025; PDF po niemiecku) · sprawdzono 21 października 2026
  11. TU Dresden, warsztat Wydziału Elektrotechniki: „Wärmeeinbettung bei FDM-3D-Drucken” (wtapianie wkładek w wydrukach FDM; ostatnia zmiana 29 marca 2023; po niemiecku) · sprawdzono 20 października 2026

Data sprawdzenia jest przy każdym źródle. Widzisz błąd? Napisz na info@netanaliza.com.

Technika zrozumiale wyjaśniona · niezależnie, bez logo producentów · YouTube @gwintyiprzekladnie