3D打印材料的发展现状(1)
材料是3D打印的物质基础,也是当前制约3D打印发展的瓶颈。
3D打印材料
3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,材料的发展对于3D打印的发展有重要的作用。
目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料。此外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到应用。
3D打印所用原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别。形状包括有粉末状、丝状、曾片状和液体状等。根据打印设备的类型及操作条件不同,所用的粉末状3D打印材料的粒径为1~100um;同时为了保证粉末有良好的流动性,一般要求粉末有高球形度。
工程塑料
工程塑料指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,常见的有Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS)类材料、Polycarbonate(PC)类材料、尼龙类材料等。
(ABS材料)
ABS材料是Fused Deposition Modeling(FDM,熔融沉积造型)快速成型工艺常用的热塑性工程塑料,具有强度高、韧性好
耐冲击等优点,正常变形温度超过90度,可进行机械加工(钻孔、攻螺纹)、喷漆及电镀。ABS材料的颜色种类很多,包括象牙白、白色、黑色、深灰、红色、蓝色和玫瑰红色等。
PC材料是真正的热塑性材料,具备工程塑料的所有特性:高强度、耐高温、抗冲击、抗弯曲,可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件,可以直接装配使用,应用于交通工具及家电行业。PC材料只有白色,但其强度比ABS材料高出60%左右,具备超强的工程材料属性,广泛应用于电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域。
(PC材料)
尼龙玻纤是一种白色的粉末,与普通塑料相比,其拉伸强度、弯曲强度有所增强,热变形温度以及材料的模量有所提高,材料的收缩率减小,但表面变粗糙,冲击强度降低。材料热变形温度为110度,主要应用于汽车、家电、电子消费品领域。
(尼龙玻纤)
PC-ABS材料是一种应用最广泛的热塑性工程塑料,PC-ABS具备了ABS的韧性和PC材料的高强度及耐热性,大多应用于汽车、家电及通信行业。使用该材料配合FORTUS设备制作的样件强度比传统的FDM系统制作的部件强度高出60%左右,所以使用PC-ABS能打印出包括概念模型,功能原型、制造工具及最终零部件等热塑性部件。
(pc-abs)
Polycarbonate-ISO(PC-ISO)材料是一种通过医学卫生认证的白色热塑性材料,具有很高的强度,广泛应用于药品及医疗器械行业,用于手术模拟、麓谷修复、牙科等专业领域。同时,因为具备PC的所有性能,也可用于食品及药品包装行业,做出的样件可以作为概念模型、功能原型、制造工具以及最终零部件的使用。
(PC-ISO)
Polysulfone(PSU)类材料是一种琥珀色的材料,热变形温度为189度,是所有热塑性材料里面强度最高,耐热性最好,抗腐蚀性最优的材料,通常作为最终零部件使用,广泛用于航空航天、交通工具及医疗行业。PSU类材料能带来直接数字化制造体验,性能非常稳定,通过与FORTUS设备配合使用,可以达到令人惊叹的效果。