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如何選擇3D打印聚合物材料？
魔猴君 行業(yè)資訊 589天前
如今有各種各樣的材料與增材制造技術(shù)兼容，從熱塑性塑料到金屬、陶瓷和光敏樹(shù)脂。這些材料中，使用率最高的當(dāng)屬聚合物，可廣泛應(yīng)用于多種3D打印技術(shù)中。然而，為每個(gè)應(yīng)用或團(tuán)體選擇合適的3D打印聚合物可能是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。了解每種材料的特性和特性對(duì)于確保最終零件的正確性能非常重要。那么目前市場(chǎng)種可以找到哪些類(lèi)型的聚合物？它們最適合哪些應(yīng)用？選擇材料時(shí)應(yīng)該注意什么？
當(dāng)今市場(chǎng)上有哪些聚合物？
目前有多種聚合物可用于 3D 打印。事實(shí)上，這類(lèi)材料除了種類(lèi)繁多外，還可以以樹(shù)脂的液態(tài)或細(xì)絲或粉末的固態(tài)形式存在。主要是熱塑性塑料（PLA 或 ABS）、彈性體（TPA 或 TPU，絲狀或粉末狀）、光敏聚合物（如樹(shù)脂）和可以創(chuàng)建支撐結(jié)構(gòu)的可溶性聚合物。此外，還有聚酰胺，通常以粉末形式（PA11、PA12）用于選擇性激光燒結(jié)或 SLS，但也以與擠出方法兼容的長(zhǎng)絲形式（PA6）存在。
3D打印材料市場(chǎng)非常廣闊，可以找到各種各樣所需的材料，從傳統(tǒng)材料（如 PLA、ABS），到復(fù)合材料（碳纖維、芳綸纖維），再到技術(shù)先進(jìn)的材料（CPE、ASA、PA）或具有特定先進(jìn)價(jià)值（如耐化學(xué)性、阻燃性、耐候性）的直接工業(yè)材料等。 根據(jù)不同客戶(hù)應(yīng)用的需求，這些材料的數(shù)量逐年增加，也就是3D技術(shù)正在向越來(lái)越多的應(yīng)用開(kāi)放，因此需要滿(mǎn)足每個(gè)行業(yè)的需求。
選擇 3D 打印聚合物時(shí)需要注意什么？
在選擇合適的聚合物之前，需要了解3D打印過(guò)程中對(duì)材料的制約因素。
●例如，零件的設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)所使用的技術(shù)而受到影響。以設(shè)計(jì)用于擠壓的 3D 模型為例，由于需要需要支撐，因此零件的復(fù)雜性將受到限制。
●另一方面，在粉末床工藝中，一般來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)自由度更大，因?yàn)椴恍枰危梢詮?fù)制最小的細(xì)節(jié)。
●在 FFF 3D 打印中，必須考慮材料和打印機(jī)的限制。例如，一些細(xì)絲可以打印有可溶解或分離的支撐，但有一些細(xì)絲的支撐必須用相同的材料制成。使用相同材料的支撐件打印意味著必須以機(jī)械方式移除它們，因此支撐件不能位于零件內(nèi)部。
●FFF 3D 打印中還要考慮材料的收縮。當(dāng)使用上述技術(shù)或超聚合物打印時(shí)，后續(xù)層的橫截面積快速變化的部件會(huì)導(dǎo)致變形問(wèn)題。
△FFF 3D 打印通常使用聚合物
●此外，在考慮設(shè)計(jì)時(shí)，需要牢記所需的特性以及所使用的工藝類(lèi)型，零件的設(shè)計(jì)也會(huì)影響材料的選擇。對(duì)于需要堅(jiān)固且具有良好表面光潔度的零件，熱塑性塑料通常是最佳選擇。
●然而，對(duì)于需要柔韌性和彈性的部件，彈性體是更好的選擇。后處理也是一個(gè)重要因素，某些材料需要進(jìn)行后處理才能達(dá)到所需的表面光潔度或強(qiáng)度。
●后處理是選擇材料時(shí)要考慮的關(guān)鍵因素。后處理可以提高 3D 打印部件的耐用性、表面粗糙度和整體質(zhì)量，包括清潔、表面處理和精加工。
△高性能聚合物
確定適合應(yīng)用的 3D 打印聚合物
一旦考慮了可用材料的類(lèi)型和要考慮的方面，接下來(lái)考慮應(yīng)用就很重要了。正如我們所提到的，越來(lái)越多的行業(yè)和部門(mén)正將 4.0 技術(shù)集成到他們的生產(chǎn)中。因此，3D打印的應(yīng)用非常廣泛。堿性聚合物通常用于不會(huì)因溫度、化學(xué)環(huán)境或機(jī)械應(yīng)力而發(fā)生降解的情況。ULTEM 或 PEEK 等高性能聚合物更適合要求高的工業(yè)環(huán)境。最?？紤]的因素和建議是：
●具有耐化學(xué)性：PPS 或 PET-G 材料；
●用于熱電阻 PA12-CF、PEI 或 PPSU；
●適用于韌性 PP、TPU 或 PC；用于抗紫外線 ASA 或 PC；
●對(duì)于防水部件，需要避免使用任何纖維填充的聚合物。
△選擇聚合物時(shí)一定要考慮應(yīng)用場(chǎng)景，因?yàn)椴煌木酆衔锞哂胁煌奶匦?/span>
不同類(lèi)型的聚合物對(duì)其用途的影響很大，建議將熱塑性塑料用于需要強(qiáng)度和良好表面光潔度的應(yīng)用，例如機(jī)械零件或醫(yī)療用品。彈性體最適合需要柔韌性和彈性的應(yīng)用，例如減震器和墊圈。對(duì)于后處理，使用的材料類(lèi)型應(yīng)取決于所需的最終結(jié)果。可以看到，聚合物材料的選擇范圍非常廣泛，在選擇某一種具體的材料時(shí)，一定要詳細(xì)了解零件將要用于的應(yīng)用類(lèi)型。
注意：
●在決定將哪種聚合物用于 3D 打印應(yīng)用時(shí)，首先要考慮對(duì)零件質(zhì)量、尺寸和數(shù)量的要求，然后尋找合適的技術(shù)，與應(yīng)用專(zhuān)家討論您的用例。如果考慮購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)打印機(jī)，在購(gòu)買(mǎi)昂貴的設(shè)備之前，訂購(gòu)一個(gè)測(cè)試部件通常是一個(gè)很好的概念驗(yàn)證。
●對(duì)于希望采用聚合物 3D 打印的人，建議是進(jìn)行一些研究并找到最適合他們需求的材料，一定要考慮后處理以及材料對(duì)環(huán)境的影響。最后，重要的是要找到可以提供優(yōu)質(zhì)材料的可靠供應(yīng)商，比如魔猴網(wǎng)3D打印。
來(lái)源：南極熊
