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3D打印材料

史上最牛全方位三维打印材料大分析


发布日期:2020-11-17 来源: 凌云3D


三维打印,是依据所设计方案的三维实体模型,根据三维打印机器设备逐级提升材料来生产制造三维商品的技术性。这类逐级沉积成型技术性又称之为增材制造。三维打印综合性了数据模型技术性、机电工程控制系统、信息科技、材料科学研究与有机化学等众多行业的前沿科技,是快速成型技术技术性的一种,被称作“第三次科技革命”的关键技术。

三维打印生产技术关键由3个重要因素构成:

一是商品必须开展精确的三维设计,应用辅助设计设计方案(CAD)专用工具对商品多方位精确定位;

二是必须强劲的成形机器设备;

三是必须考虑产品性能和成形加工工艺的材料。

因为三维打印生产技术彻底更改了传统式生产制造工业生产的方法和基本原理,是对传统式生产制造方式的一种颠复,因而三维打印材料变成限定三维打印发展趋势的关键短板,也是三维打印提升自主创新的关键环节和难题所属,仅有开展大量新材料的开发设计才可以扩展三维打印技术性的主要用途。天津市天易多维高新科技有限责任公司详细介绍,现阶段,三维打印材料关键包含高聚物材料、金属材料材料、瓷器材料和复合型材料等。

1、工程塑料

工程塑料指被用作工业生产零件或机壳材料的工业级塑料,是抗压强度、抗冲击性、耐温性、强度及耐老化性均优秀的塑料。工程塑料是当今运用最普遍的一类三维打印材料,普遍的有丙烯腈-丁二烯-丁二烯预聚物(ABS)、丙烯酸树脂(PA)、聚碳酸(PC)、聚苯乙烯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。

1)ABS

ABS材料因具备优良的热融性、冲击性抗压强度,变成根据熔化堆积三维打印的优选工程塑料。现阶段主要是将ABS预制构件成丝、粉末状化后应用,运用范畴基本上包含了全部生活用品、工程项目用具和一部分机械设备用具。近些年ABS不仅在主要用途逐渐扩张,并且性能持续提高,依靠ABS强劲的粘合性、抗压强度根据对ABS的改性材料,使其做为三维打印材料在更广范畴获得运用。

二零一四年国际空间站用ABS塑料三维打印机为其打印零件;世界最大的三维打印机材料企业Stratasys企业产品研发的全新ABS材料ABS-M30,专为三维打印生产制造设计方案,机械设备性能比传统式的ABS材料提升 了67%,进而扩张了ABS的运用范畴。

2)PA

PA抗压强度高,另外具备一定的柔韧度,因而可立即运用三维打印生产制造机器设备零部件。运用三维打印生产制造的PA碳纤维材料复合型塑料环氧树脂零件抗压强度延展性很高,可用于机械设备专用工具替代金属材料专用工具。此外,因为PA的粘合性和粉末状特点,可与瓷器粉、玻璃粉、金属粉末等混和,根据粘合完成瓷器粉、玻璃粉、金属粉末的超低温三维打印。索尔维企业做为全世界PA工程塑料的权威专家,根据PA的工程塑料开展三维打印样品,用于柴油发动机附近零件、门拉手模块、刹车板等。用工程塑料取代传统式的金属材料材料,最后解决了轿车的汽车轻量化难题。

3)PC

PC具备出色的抗压强度,其抗压强度比ABS材料高于60%上下,因而合适于强力工程项目产品的运用。索尔维企业做为全世界PA工程塑料的权威专家,根据PA的工程塑料开展三维打印样品,用于柴油发动机附近零件、门拉手模块、刹车板等。法国拜耳集团开发设计的PC2605可用于防爆玻璃、树脂镜片、车大灯罩、宇航员头盔面具、智能机的外壳、机械齿轮等异形预制构件的三维打印生产制造。

4)PPFS

PPSF具备最大的耐温性、强延展性及其耐溶剂品行,在各种各样快速成型技术工程塑料材料当中性能最好,根据碳纤维材料、高纯石墨的复合型解决,PPSF显示信息出非常高的抗压强度,可用于三维打印生产制造高承担负载的产品,变成取代金属材料、瓷器的优选材料。

5)PEEK

PEEK具备出色的耐磨性能、相溶性、有机化学可靠性及其杨氏模量最贴近骨骸等优势,是理想化的人力骨更换材料,合适长期性嵌入身体。根据熔化堆积成形基本原理的三维打印技术性安全性便捷、不用应用激光发生器、后处理工艺简易,根据与PEEK材料融合生产制造仿生技术人力骨。

6)EP

EP(Elasto Plastic)即延展性塑料,是Shapeways企业全新研制开发的一种三维打印原材料,它可以防止用ABS打印的配戴物件或可形变产品存有的延性难题。说白了,Elasto Plastic是一种新式绵软的三维打印材料,在开展塑型时和ABS一样均选用“逐级煅烧”基本原理,但打印的商品却具备非常好的延展性,便于修复变形。这类材料可用于制做像三维打印鞋、手机套和三维打印衣服等商品。

7)Endur

Stratasys企业发布一款全新升级的三维打印材料—Endur,它是一种优秀的仿聚丙稀材料,可考虑各种各样不一样行业的运用要求。Endur材料具备高韧性、柔韧性好和耐热性能,用其打印的商品工艺性能佳,且规格可靠性好,不容易收拢。Endur具备优异的仿聚丙稀性能,可以用于打印健身运动构件、牙齿咬合齿合构件及其中小型小盒子和器皿。

2、微生物塑料

三维打印微生物塑料关键有聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二乙醇酯(PETG)、聚-羟基丁酸酯(PHB)、聚-甲基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)等,具备优良的可降解性。

1)PLA

PLA(Poly Lactic Acid)即聚乳酸可能是三维打印最初应用得最好是的原材料,它具备多种多样透明色色有光泽度层次感。做为一种绿色环保型塑料,聚乳酸可降解为特异性沤肥。它来源于可再生能源—玉米粉和甘庶,而不是非可再生能源——不可再生资源。马来西亚贝德理工学院的Tan K H等在运用PLA生产制造组织工程支撑架层面的科学研究中,选用3D技术成形微生物生物降解的高分子材料材料,生产制造了高孔隙率的PLA组织工程支撑架,根据对该支撑架开展机构剖析,发觉其具备生长发育工作能力。

2)PETG

PETG是选用甘庶丁二烯生产制造的生物基乙二醇为原材料生成的生物基塑料。具备出色的热成形性、坚定性与耐老化,热成形周期时间短、温度低、良品率高。PETG做为一种新式的三维打印材料,兼顾PLA和ABS的优势。在三维打印时,材料的缩水率十分小,而且具备优良的疏水性,不用在密闭空间里存储。因为PETG的缩水率低、温度低,在打印全过程中基本上沒有味道,促使PETG在三维打印行业商品具备更加宽阔的开发设计应用前景。

3)PCL

PCL是一种微生物生物降解聚脂,溶点较低,仅有60℃上下。与绝大多数微生物材料一样,大家经常把它作为独特主要用途如药品传送机器设备、手术缝合剂等,另外,PCL还具备形状记忆性。在三维打印中,因为它溶点低,因此 并不一定很高的打印溫度,进而做到环保节能的目地。在医药学行业,能用来打印心血管支架等。

3、热固性塑料塑料

热固性树脂如环氧树脂胶、不饱和聚酯、脲醛树脂、氨基树脂、聚氨酯胶粘剂、有机硅树脂、芳杂环环氧树脂等具备抗压强度高、阻燃性特性,特别适合运用三维打印的粉末状激光器煅烧成形加工工艺。美国哈佛大学工程项目与运用研究院的材料生物学家与Wyss生物技术研究室强强联手开发设计出了一种可三维打印的环氧树脂基热固性树脂材料,这类环氧树脂胶可三维打印成工程建筑零部件用在质轻工程建筑中。

4、光敏树脂

光敏树脂是由高聚物单个与预聚体构成,因为具备优良的液體流通性和一瞬间光固化机特点,促使液体光敏树脂变成三维打印耗品用于高精密产品打印的优选材料。光敏树脂因具备迅速的干固速率,干固性能出色,成形后商品外型光滑,可展现全透明至透明色磨纱状。尤其是光敏树脂具备低味道、低刺激成份,特别适合本人桌面上三维打印系统软件。

5、高分子材料疑胶

高分子材料疑胶具备优良的方便性,海藻酸钠、甲基纤维素、动物与植物胶、蛋白胨、聚丙烯酸等高分子材料疑胶材料用于三维打印,在一定的溫度及引发剂、偶联剂的功效下开展汇聚后,产生独特的网状结构高分子材料疑胶产品。如受电离度、溫度、静电场和化合物转变时,疑胶的容积也会相对地转变,用于形状记忆材料;疑胶增溶或收拢产生容积变化,用于感测器材料;疑胶网眼的可预测性,可用于智能化药品释放出来材料。


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