[知识普及] 3D打印材料属性&如何选择3D打印材料!

发表于 2016-11-3 17:33:33 显示全部楼层 0 6247

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每种3D打印技术都受限于具体的材料类型。对于个人3D打印,材料大致可分为非塑料、塑料、蜡这几类。您应该以哪类材料最符合价值和应用范围要求为依据,来选购3D打印机。与单台3D打印机相比,多种技术的结合可提高打印灵活性,扩展应用领域。通常,比起使用一台昂贵的系统设备,组合使用二台不太贵的3D打印机虽然预算相同,但是可以实现更高的价值,提供更大的应用范围和打印能力。

非塑料材料常使用石膏粉与可打印的粘合剂,部件成品紧密而坚硬,可以通过浸润变得非常牢固。这类部件可以表现优秀的概念模型,在没有弯曲性要求的情况下提供一定程度上的功能测试。明亮的白色基本材料,结合独家的全彩色打印能力,可以制造出逼真的视觉模型,而无需额外的绘画或后期处理。

塑料材料可以柔软可以坚硬,有些还具有高耐温性。透明塑料材料、生物相容性塑料材料、可铸性塑料材料均有销售。不同技术制造的塑料部件性能差异很大,这在厂家公布的规格上可能并不显而易见。一些3D打印机制造的部件会随着时间的推移或环境的不同而持续改变特性和尺寸。例如,用来标识塑料耐热性的常见规格参数是“热变形温度(HDT)”。虽然HDT是一种衡量指标,但是它并不能预测在实际应用中超过HDT时材料的可用性。有些材料可能当温度略高于规定的HDT时就出现功能特性的急剧退化;而某些材料的性能退化缓慢,从而扩大了塑料的适用温度范围。另一个例子是湿度对部件的影响。部分3D打印的塑料成品是防水的,而部分塑料成品则是多孔的,会因吸收水分,导致部件膨胀而改变尺寸。多孔部件显然是不适合高湿度应用或加压应用环境,可能需要进一步的劳动密集型后期处理,方能适用于这些环境。

尽管有种种因素,不过基于模型的制作目的,大致可分为两类:外观验证模型和结构验证模型。

外观验证模型:由工程师设计制作用于验证产品外观的手板模型或直接使用且对外观要求高的模型。外观验证模型是可视的、可触摸的,它可以很直观的以实物的形式把设计师的创意反映出来,避免了“画出来好看而做出来不好看” 的弊端。外观验证模型制作在新品开发,产品外形推敲的过程中是必不可少的。

基于外观验证模型的需求,优先建议选用光敏树脂类3D打印(包括高精高韧ABS和透明PC材料);

结构验证模型:在产品设计过程中从设计方案到量产,一般需要制作模具。模具制造的费用很高,比较大的模具价值数十万乃至几百万,如果在开模的过程中发现结构不合理或其他问题,其损失可想而知。因此,制作结构验证模型能避免这种损失,降低开模风险。

基于结构验证模型的需求,对精度和表面质量要求不高的,优先建议选择机械性能较好、价格低廉的材料,比方说PLA、ABS等材料。

此外,还有部分特殊要求,例如对导电性有要求,则需要金属材料,或者要逆向制作一个精美的首饰,则建议使用石蜡,至于吃货们,则可以体验一下我们食品3D打印,尝尝3D打印巧克力的滋味!

目前最为常见的两种耗材是PLA (环保塑料)和ABS (工程塑料)。PLA 可以在没有加热床的情况下打印大型零件模型而边角不会翘起,PLA 还具有较低的熔体强度,打印的模型更容易塑型,表面光泽性较好,色彩艳丽。ABS 具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。在选择材料时应根据自己的需要合理选材。
来源:网络

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