3D打印材料知识.docx

3D打印材料知识.docx

《3D打印材料知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3D打印材料知识.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3D打印材料知识

史上最全的3D打印材料分析（没有之一）

导读：

 3D打印材料，现阶段制约3D打印技术发展因素的主要有两个，打印材料和设备。

目前3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、光敏材料和瓷材料。

最近几年经常听到3D这个词，比如3D电影、显示、扫描、3D打印技术。

首先我想给3D打印技术做一个比较完整的定义，3D打印技术是在计算机中将物体的三维模型通过分层软件分成若干层，通过3D打印设备在一个平面上按照分层图形、将塑料、金属甚至生物组织活性细胞等材料烧结或者黏和在一起，逐层累计叠加最终形成一个物体。

　　3D打印技术的特点：

制作周期短、个性化制造、制作材料多样、制作成本相对低、应用行业领域广。

　　根据3D打印技术的特点以及所使用的材料，我们分为五大类，光敏固化成型、熔融沉积成型、选择性激光烧结、分层实体制造，最后的3D打印技术。

　　光固化以液态光敏树脂为原材料，在计算机控制下对紫外激光对液态树脂逐点扫描，产生光聚合反应，如此反复直至完成整个零件的固化成型。

　　分层实体制造：

根据临建分层几何信息，切割箔材和纸等，将所获的层面粘接成三维实体。

　　选择性激光烧结：

采用激光有选择的逐层烧结固定粉末，叠加生成预定形状的三维实体零件的一种3D打印方法。

　　熔融沉积成型：

将热塑成性材料丝通过加热器的挤压头熔化为液体，由计算机控制挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，以固定的速率进行熔体趁机。

　　下面重点讲一下金属3D打印技术。

金属3D打印技术是当今3D打印技术中最前沿最优潜力的技术，可以分为三种，选区激光熔化、激光近净成形技术，电子束熔融。

　　3D打印材料，现阶段制约3D打印技术发展因素的主要有两个，打印材料和设备。

目前3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、光敏材料和瓷材料。

它的形态一般是粉末状、丝状、层片状、液体状。

　　工程塑料，强度、硬度、耐冲击性、耐性、抗老化性均比较优秀。

光敏树脂由聚合物单体和预聚体组成的，在一定波长的紫外光照射下能立刻引起聚合反应完成固化。

橡胶类材料，这种材料具备多种级别的弹性，它具有的硬度、断裂伸长率、抗撕裂程度和拉伸强度，使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用。

瓷材料，具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性，在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。

金属材料，3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、不锈钢、铝合金、高温合金等，此外还有贵金属打印材料。

所有的材料当中钛合金尤其受到重视，因为密度低、强度高、耐腐蚀、熔点高、是理想的航天航空材料，特别适合利用激光3D打印技术。

不锈钢是目前最便宜最廉价的3D打印材料，经常被用作首饰、功能构件等的3D打印。

高温合金因其强度高、化学性质稳定，不易成型加工和传统加工工艺成本高等因素目前已经成为航空工业应用的主要3D打印材料。

　　金属材料之所以打印难度很大，是因为金属的熔点很高，涉及到金属的固液相变、表面扩散以及热传导等多种物理过程，需要考虑的问题包括形成的晶体组织是否良好、杂质和空隙大小等，另外快速的加热和冷却还将引起试件较大的残余应力。

中国3D打印巨大跨越：

高性能工业级FDM耗材

打破国外垄断

导读：

 随着3D打印产业的拓展，市场对3D打印的零部件的性能要求逐渐提高，不仅仅只是手板、模型，打印零部件还必须具备可用性。

　　随着3D打印产业的拓展，市场对3D打印的零部件的性能要求逐渐提高，不仅仅只是手板、模型，打印零部件还必须具备可用性。

国际市场上不论是3D打印的巨头企业或是新锐的耗材厂商都把目光投向了3D打印工程塑料领域，新型的3D打印耗材不断的推向市场，使3D打印的应用面越来越广。

　　近期，国3D打印耗材与设备生产厂商，市阳铭新材料科技推出了具备使用工程塑料性能3D打印线材的工业级FDM-3D打印机Capricornus后，紧接着又推出三款应用于FDM的工业级3D打印尼龙复合材料耗材PAB380，PAB380H与PAB330。

这三款线材是YMe阳铭科技自主研发的3D打印线材，具有高模量、高强度、高韧性和高使用温度的特点。

目前这三款材料分别提供黑色、白色和琥珀色三款颜色。

　　YMe阳铭科技不同于一般的3D耗材厂商，这家海归创业的年轻企业成长迅猛，自成立之时就致力于工业级3D打印耗材的研发，目前该公司尼龙复合材料耗材已在机械、汽车汽配、机器人、光电、医疗、灯饰等多个领域得到了应用。

　　在此之前，国的工业级FDM耗材市场为国外品牌所垄断，国尚无其他厂家成功研发出可顺畅打印成型的尼龙耗材，YMe阳铭科技的最新技术，填补了国空白,打破了国外垄断，对于整个中国3D打印产业而言是一次从无到有的巨大跨越。

　　相比数日前美国3DSystems公司发布的类似尼龙耗材，YMe阳铭科技的技术无疑更加领先，PAB380/PAB380H的各项性能更加优异，甚至超出了美国Stratasys公司的Nylon12系列线材尼龙与德国EOS公司的PA2200系列粉末尼龙。

PAB380/PAB380H在材料的使用温度上具备更大的优势，而价格上仅是国际同类型产品的40%。

　　PAB380和PAB380H的性能参数如下：

　　汽车倒后镜（PAB330）

　　据YMe阳铭科技的工程师代表JackDang说，由于热端的挤出温度高达270-280度，PAB380和PAB380H只适合在阳铭科技的工业级3D打印机Capricornus上使用，而PAB330的热端挤出温度在240-250度，可以适应于一些其他品牌的桌面级/准工业级3D打印机。

就材料的总体性能而言，PAB380H的强度、模量和硬度更高；而PAB380韧性和弹性较好，综合性能均衡；PAB330的热端挤出温度较低，适用的设备围更广。

　　汽车冷却循环水泵叶轮（PAB380H）

　　YMe阳铭科技的尼龙复合材料线材具备自主知识产权，材料的性能参数经过了第三方专业检测认证。

　　PAB380/PAB380H可以在高温高载荷等苛刻条件下使用。

可用于制作齿轮、轴承、叶轮、绝缘电子元器件、夹具、涡轮、耐高温连接件等，甚至可以代替注塑实现小批量生产。

PAB380通过了医疗领域严苛的高温高压消毒，使其3D打印成型的制件可以作为医疗领域的辅助器械。

　　医疗手术辅助导板（PAB380）

　　除了具备优异的力学性能外，YMe阳铭科技的PAB330/PAB380/PAB380H可以使用水溶性PVA材料作为支撑结构，也可以采用自支撑结构，其自支撑结构具有优秀的可拆性，仅需要借助简单的工具即可将支撑结构拆除，并且不留痕迹。

3D打印的成品零件可进行抛光、打孔、切削等后处理工艺。

红外热成像仪的外壳与部构件（PAB380）

聚碳酸酯线材上市：

桌面3D打印机的“最佳搭档”

导读：

聚碳酸酯（PC）一直是世界上使用最广泛的热塑性塑料，因为它强度高、刚性、容易热成型，因此在工业领域诸如家用电器、餐具、汽车部件、DVD光盘、安全玻璃等方面都有应用。

　　OFweek3D打印网讯聚碳酸酯（PC）一直是世界上使用最广泛的热塑性塑料，因为它强度高、刚性、容易热成型，因此在工业领域诸如家用电器、餐具、汽车部件、DVD光盘、安全玻璃等方面都有应用。

该材料还非常适合注塑成型，主要是因为一旦冷却它的强度就会非常高，可弯曲和变形而不断裂或龟裂。

不过由于熔融温度过高使得它并没有在3D打印领域得到广泛的应用。

　　如今，来自的3D打印材料制造商Polymaker与先进化学材料开发商Covestro（前身为拜耳材料科技）联手，共同开发出了两款专门针对桌面3D打印机的全新聚碳酸酯3D打印线材——PolymakerPC-Plus和PolymakerPC-Max。

这两款线材经过特殊配方已经将打印温度从300-320oC下降到250-270oC，目前大多数的桌面3D打印机都能够很方便地实现这个温度围。

Polymaker公司同时指出，打印温度的降低同时也减少了在打印过程中出现翘曲或变形的可能性。

　　作为聚碳酸酯材料，PC-Plus和PC-Max能够比常见的3D打印材料，如PLA和ABS，提供更强大的机械性能。

这两款新材料的先进特性使其非常适合打印对于机械性能要求比较高的部件。

而且，它们具备与标准材料一样的弹性，可以很容易地进行打磨抛光或者喷漆等。

　　不过，Polymaker之所以能够开发出如此性能卓越的桌面3D打印机用线材与其合作伙伴Covestro提供的帮助是分不开的。

　　据悉，Covestro为开发新型的PolymakerPC系列耗材提供了高科技的高科技聚碳酸酯树脂。

Polymaker的材料科学家和Covestro团队密切合作，共同开发和进一步增强了他们的新新型PC3D线材的配方。

Polymaker公司说，最终的产品具有前所未有的属性和功能，可用于3D打印和快速原型应用。

　　“聚碳酸酯所具有的特性对于整个3D打印领域来说都非常理想。

其出色的工程和功能性为将桌面3D打印机用于以前不可想象的项目打开了大门。

”Polymaker公司联合创始人罗小凡称。

　　使用PC材料3D打印出来的部件一个主要的优势就是具有耐用性，而且其成品比使用标准材料的部件具有更强的机械性能，尤其是PC-Max能够显著提高耐冲击性和韧性，甚至要超过PC-Plus。

除此之外，聚碳酸酯材料也是天然的阻燃剂，可抗耐多种化学品和溶剂，并且经过开发还能提供透明度，其所具备的光学清晰度可用用于大量全新的领域，这是许多桌面3D打印机用户都难以想象的。

　　此外，PolymakerPC的耐热性也非常好，PLA和ABS通常会在大约60℃以上开始软化和变形，而PolymakerPC可承受的温度则超过100℃至110℃，甚至可以泡在沸水而不出现形变。

　　据了解，PolymakerPC-Plus线材将从10月份起开始销售，每卷750克，零售价为39.99美元；而PC-Max的价格和上市日期则没有发布，Polymaker预计它会在今年年底前上市。

聚乳酸

聚乳酸又名聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，属于聚酯家族。

聚乳酸形成条件为单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，-OH与别的分子的-COOH脱水缩合，-COOH与别的分子的-OH脱水缩合形成聚合物。

聚乳酸原料来源充分可再生，生产过程无污染，产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，是理想的绿色高分子材料。

中文别名

聚丙交酯

CASNO.

26100-51-6

断裂伸长率

4-10%

弯曲模量

100-150MPa

拉伸强度

40-60MPa

弹性模量

3000-4000MPa

1物质信息

编辑

CASNO.：

26100-51-6

中文别名：

聚丙交酯

英文名称：

polylactide,polylacticacid,PLA

英文别名：

polytrimethylenecarbonate;1,3-Dioxan-2-onehomopolymer

分子式：

（C3H4O2）n

2物质介绍

聚乳酸（H-[OCHCH3CO]n-OH）的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。

由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸（PLA）还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装（衣、外衣）、产业（建筑、农业、林业、造纸）和医疗卫生等领域。

3物化性质

编辑

物理性能

密度：

1.20-1.30kg/L

熔点：

155-185°C,

特性粘度IV：

0.2-8dL/g

玻璃化转变温度：

60-65°C，