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魔猴網(wǎng)如何選擇3D打印材料

魔猴君  知識堂   3365天前

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      3D打印的材料在過(guò)去10多年時(shí)間發(fā)展很快,不僅可打印的材料性能大幅提升,可選擇的材料日益增多,3D打印的材料已經(jīng)不僅僅可以作為模型原型,而是越來(lái)越多的走向功能件,最終產(chǎn)品件;這些發(fā)展極大地影響了工程師、設計師和生產(chǎn)者如何使用3D打印,如何看待3D打印,如何整合3D打印到現有工藝。 怎么選擇適合自己的3D打印材料,通常會(huì )有下面四大方面的考慮:


a 應用環(huán)境 

一些3D打印材料具有生物相容性、耐熱性、介電性能、可消毒型、耐化學(xué)腐蝕性、食品安全性,皮膚接觸安全性、阻燃性、煙霧毒性或者其他一些特殊性能,在一些應用場(chǎng)景,上述性能都可能最為很關(guān)鍵的因素,甚至一票否決的因素,這時(shí)候我們就得審視具體的3D打印材料,是否具有相應性能,最好能有權威機構頒發(fā)的證書(shū)來(lái)證明相應的性能。 舉例來(lái)講ultem 1010具有很好的生物相容性、耐熱性、阻燃等性能,這使得這種材料在一些航空及醫療上的應用,具有很好的先天優(yōu)勢。


 b 功能要求 

3D打印材料需要做各種各樣的測試,來(lái)響應不同功能下的使用要求,當然,一個(gè)功能是否能實(shí)現,除了3D打印材料本身的性能,設計也是很重要的一部分。如果目標成品主要是展示,那考量的因素可能主要就是表面性能而不是力學(xué)性能了。 


c.幾何限制 

3D打印材料一般是和具體工藝相連的,選擇不同的材料,也就決定了工藝,也就決定了工藝所帶來(lái)的限制,比方說(shuō)尺寸精度、最小細節,壁厚,反之,如果知道目標成品必須要達到的尺寸精度、最小細節和壁厚,也可以反過(guò)來(lái)決定可選的3D打印材料。


d.后處理 

3D打印材料也可以得到完美的成品,某些后處理工藝,可能更適合某些材料,不一而足,比方說(shuō)對不銹鋼打印產(chǎn)品進(jìn)行熱處理,或者對于光敏樹(shù)脂的產(chǎn)品進(jìn)行二次固化。

3D打印材料如何選擇

盡管有種種因素,不過(guò)基于產(chǎn)品的制作目的,大致可分為四類(lèi):外觀(guān)驗證模型、結構驗證模型和終端產(chǎn)品制造和其他類(lèi)型。


外觀(guān)驗證模型:由工程師設計制作用于驗證產(chǎn)品外觀(guān)的手板模型或直接使用且對外觀(guān)要求高的模型。外觀(guān)驗證模型是可視的、可觸摸的,它可以很直觀(guān)的以實(shí)物的形式把設計師的創(chuàng )意反映出來(lái),避免了“畫(huà)出來(lái)好看而做出來(lái)不好看” 的弊端。外觀(guān)驗證模型制作在新品開(kāi)發(fā),產(chǎn)品外形推敲的過(guò)程中是必不可少的。


基于外觀(guān)驗證模型的需求,優(yōu)先建議選用光敏樹(shù)脂類(lèi)3D打印(包括性?xún)r(jià)比高的SLA 光敏樹(shù)脂和性能和功能多樣的Polyjet 高性能復合光敏樹(shù)脂);


結構驗證模型:在產(chǎn)品設計過(guò)程中從設計方案到量產(chǎn),一般需要制作模具。模具制造的費用很高,比較大的模具價(jià)值數十萬(wàn)乃至幾百萬(wàn),如果在開(kāi)模的過(guò)程中發(fā)現結構不合理或其他問(wèn)題,其損失可想而知。因此,制作結構驗證模型能避免這種損失,降低開(kāi)模風(fēng)險。


基于結構驗證模型的需求,如對精度要求不高的,建議選擇機械性能較好、價(jià)格低廉的材料,比方說(shuō)PLA。如果需要耐溫,或者對強度,使用環(huán)境有特殊要求,或者就是要使用和最終產(chǎn)品原料一致的材料,我們有大量高性能的工程塑料可供選擇,比如ABS, 尼龍,PC, Ultem,PSA等等,有時(shí)候這對產(chǎn)品來(lái)說(shuō)很重要,特別是設計到一些功能方面的驗證。


終端產(chǎn)品生產(chǎn):在一些應用場(chǎng)景下需要制作小批量甚至一次性的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需求,比較常見(jiàn)的如在航空航天和醫療衛生領(lǐng)域,或者生產(chǎn)過(guò)程中的夾具及工裝件。隨著(zhù)3D打印材料性能的提升,終端產(chǎn)品的生產(chǎn)也越來(lái)越多了。


常見(jiàn)的終端產(chǎn)品材料有尼龍,采用SLS技術(shù),對于尼龍粉末(PA12)進(jìn)行燒結,得到的產(chǎn)品是各方面性能比較全面的產(chǎn)品,非常適合作為小批量或者一次性的生產(chǎn)制品。尼龍還可以跟玻纖、鋁粉都進(jìn)行混合,得到不同性能的最終產(chǎn)品。此外,金屬打?。?/span>SLM)也越來(lái)越作為最終產(chǎn)品加工手段,現在金屬3D打印的性能可以接近或者達到鍛件的水平,在一些需要減重或者對于形狀性能要求高的應用領(lǐng)域開(kāi)始逐漸普及。

其他類(lèi)型

還有些特殊用途的打印材料,比方說(shuō)如果要制作珠寶首飾,可以使用紅蠟藍蠟作為打印材料,打印完畢后再通過(guò)失蠟法鑄造等傳統工藝制作。再比陶瓷的3D打印或者食品3D打印,這些特殊類(lèi)型的3D打印,也能滿(mǎn)足一些特殊的需求。

 

下面是部分比較常見(jiàn)的材料做了簡(jiǎn)單的對比,方便您的選擇;如果您想了解更多的魔猴網(wǎng)3D打印材料信息,請點(diǎn)擊魔猴網(wǎng)材料詳情。


   

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