重磅干貨:最全3D打印材料大盤點!(2)
1、工程塑料
工程塑料,指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料,具有強度高、耐沖擊性、耐熱性、硬度高以及抗老化性等優點,正常變形溫度可以超過90℃,可進行機械加工、噴漆以及電鍍。工程塑料是當前應用最廣泛的一類3D打印材料,常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。
(1)ABS材料
ABS材料具有良好的熱熔性和沖擊強度,是熔融沉積成型3D打印工藝的首選工程塑料,目前主要是將ABS預制成絲、粉末化后使用,應用范圍幾乎涵蓋所有日用品、工程用品和部分機械用品。ABS材料的顏色種類很多,如象牙白、白色、黑色、深灰色、紅色、藍色、玫瑰紅色等,在汽車、家電、電子消費品領域有廣泛的應用。近年來ABS不但在應用領域逐步擴大,而且性能不斷提升,借助ABS強大的粘接性、強度通過對ABS的改性,使其作為3D打印材料在更廣范圍得到應用。
ABS材料
使用ABS耗材打印的齒輪
2014年,國際空間站用ABS塑料3d打印機為其打印零部件,世界上最大的3D打印機材料公司Stratasys公司研發的最新ABS材料ABS-M30,專為3D打印制造設計,機械性能比傳統的ABS材料提高了67%,從而擴大了ABS的應用范圍。
(2)PA材料
PA材料雖然強度高,但也具備一定的柔韌性,因此,可以直接利用3D打印制造設備零件。利用3D打印制造的PA碳纖維復合塑料樹脂零件,具有很高的韌度,可用于機械工具代替金屬工具。全球著名PA工程塑料的專家索爾維公司,基于PA的工程塑料進行3D打印樣件,用于發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。用PA材料代替傳統的金屬材料,最終解決了汽車輕量化問題。
PA粉末及其復合材料
PA材料的釣魚線
PA材料廣泛應用于制造燃料濾網、燃料過濾器、罐、捕集器、儲油槽、發動機汽缸蓋罩、散熱器水缸、平衡旋轉軸齒輪。也可用在汽車的電器配件、接線柱以及用于制作一次性打火機體、堿性干電池襯墊,摩托車駕駛員的頭盔,辦公機器外殼等。另外,它還可用作驅動、控制部件等。
(3)PC材料
高透明PC材料陽光板
3D打印吹塑成型模具
PC(聚碳酸酯)材料算得上是一種真正的熱塑性材料,具有高強度、耐高溫、抗沖擊、抗彎曲等特點,強度比ABS材料還要高60%,可以作為最終零部件使用甚至超強工程制品的應用。德國拜耳公司開發的PC2605可用于防彈玻璃、樹脂鏡片、車頭燈罩、宇航員頭盔面罩、智能手機的機身、機械齒輪等異型構件的3D打印制造。
醫療級PC料制作成的注射器
PC工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業、汽車工業和電子、電器工業,其次還有工業機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。PC可用作門窗玻璃,PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場所的防護窗,用于飛機艙罩,照明設備、工業安全檔板和防彈玻璃。
(4)PPSF材料
PPSF材料是所有熱塑性材料里面強度最高,耐熱性最好,抗腐蝕性最高的材料。廣泛用于航空航天,交通工具及醫療行業。通常作為最終零部件使用。
PPSF材料制作外殼
PPSF具有最高的耐熱性、強韌性以及耐化學品性,在各種快速成型工程塑料之中性能最佳,通過碳纖維、石墨的復合處理,PPSF材料能夠表現出極高的強度,可用于3D打印制造該承受負荷的制品,成為替代金屬、陶瓷的首選材料。
(5)PEEK材料
PEEK(聚醚醚酮)是一種具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機械強度等優異性能的特種工程塑料,可制造加工成各種機械零部件,如汽車齒輪、油篩、換檔啟動盤;飛機發動機零部件、自動洗衣機轉輪、醫療器械零部件等。
PEEK材料適合制造人體植入物
PEEK具有優異的耐磨性、生物相容性、化學穩定性以及楊氏模量最接近人骨等優點,是理想的人工骨替換材料,適合長期植入人體。基于熔融沉積成型原理的3D打印技術安全方便、無需使用激光器、后處理簡單,通過與PEEK材料結合制造仿生人工骨。
(6)EP材料
使用EP材料打印的鞋子手機殼
EP(Elasto Plastic)即彈性塑料,是Shapeways公司最新研制的一種3D打印原材料,它能避免用ABS打印的穿戴物品或者可變形類產品存在的脆弱性問題。EP材料非常柔軟,在進行塑形時,跟ABS一樣采用“逐層燒結”原理,但打印的產品彈性卻相當好,變形后也容易復原。這種材料可用于制作像3D打印鞋、手機殼和3D打印衣物等產品。
(7)Ender材料
Ender材料是Stratasys公司推出一款全新的3D打印材料,它是一種先進的防聚丙烯材料,可滿足各種不同領域的應用需求。Endur材料具有高強度、柔韌度好和耐高溫性能,用其打印的產品表面質量佳,且尺寸穩定性好,不易收縮。Endur具有出色的仿聚丙烯性能,能夠用于打印運動部件、咬合嚙合部件以及小型盒子和容器。
3D打印的Endur筆筒
(8)PVA(聚乙烯醇)
PVA或聚乙烯醇是一種可生物降解的合成聚合物,它最大的特點就是它的水溶性。
作為一種應用于FDM中的新型打印線條,PVA 在打印過程中是一種很好的支撐材料。
在打印過程結束后,由之所組成的支撐部分能在水中完全溶解且無毒無味,因此可以很容易地從模型上清除。全球打印耗材知名生產商易生(Esun)已推出的PVC水溶性支撐材料在國內乃至國際都獲得一致好評。在打印過程中,其與PLA耗材的配合堪稱完美。
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