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FDM 3D打印技术最常用的材料有哪些?

魔猴君  知识堂   764天前

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3D打印技术的兴起和发展,离不开3D打印材料的发展。3D打印包含多种技术种类,如SLSSLADLP和最常见的FDM技术等,每种打印技术的打印材料都是不一样的。今天,魔猴君给大家讲讲FDM技术中最常用的3D打印材料有哪些?


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一、工程塑料 PLA & ABS

PLA (Polylactic acid 聚乳酸)是3D打印爱好者最喜欢使用的材料。它是一种可生物降解的热塑性塑料,来源于可再生资源,比如玉米,甜菜,木薯和甘蔗。因此,基于PLA的3D打印材料比其他塑料材料更加环保,甚至被称为“绿色塑料”。

PLA的另一个优点是打印时不会产生很难闻的气味,所以它相对安全,适合在家里或者教室使用。这种材料的冷却收缩没有ABS那么强烈,所以即使打印机没有配备加热平台也能成功完成打印。

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是受欢迎程度仅次于PLA的FDM打印材料。这种热塑性塑料价格便宜,经久耐用,有弹性,质量轻,容易挤出,非常适合用于3D打印。目前,乐高玩具使用的就是这种材料。

但这种材料有很多的缺点:首先,它的熔点温度比PLA更高,通常在210°C – 250°C之间。另外,在打印ABS过程中,还必须对平台进行加热。目的是为了防止打印第一层冷却太快,避免翘曲和收缩。

ABS的另一个缺点是,相较其他材料,ABS在打印过程中有毒物质的释放量远远高于PLA。因此在打印ABS时,打印机需要放置在通风良好的区域,或者打印机采用封闭机箱并配备空气净化装置。

二、TPE / TPU柔性材料

在商业应用中,TPE通常用于汽车部件,家用电器,医疗用品,鞋底,智能手机盖,腕带等生产中。使用柔性材料TPE,特别是聚氨酯TPU,可以制造伸展性特别好的物体。但打印时难度较高,特别是对于远端送料的3D打印机,很难控制柔性材料的进退。

三、Wood木质感材料

木质感材料可以打印出触感很像木头的模型。通过在PLA中混合定量的木质纤维,比如竹子,桦木,雪松,樱桃,椰子,软木,乌木,橄榄,松树,柳树,会制作生产出一系列的木质3D打印材料。但要注意,在PLA中掺入木质纤维后,会降低材料的柔韧性和拉伸强度。

四、Metal PLA / Metal ABS 金属质感PLA/ABS材料

基本上,这是一种PLA或ABS与金属粉末混合的材料。模型抛光后,从视觉上能感到这些模型就像是用青铜,黄铜,铝或不锈钢制造出来的。这些金属粉末与PLA、ABS混合后的打印线材比普通的ABS、PLA重很多,所以手感不像塑料,更像金属。

五、Carbon Fiber碳纤维材料

混合了细碎碳纤维的3D打印线材在刚性、结构以及层间附着力方面都达到了令人难以置信的提升。但是这些优势也带来了巨大的成本。由于这种材料是研磨制成的,即使研磨地非常精细,打印时也会加大对喷嘴的磨损,特别是类似黄铜等软金属制成的喷嘴,在打印500g后就可观察到黄铜喷嘴的直径变大,需要及时更换喷嘴。

六、Glow-in-the-Dark夜光材料

这种材料暴露于光源下约15分钟,再拿到黑暗处,打印物体就会发出令人毛骨悚然的光芒。通过在PLA或ABS中添加不同颜色的荧光剂,可以制造出绿色,蓝色,红色,粉红色,黄色或橙色的发光颜色。

本文提到的3D打印材料简介

适合做早期原型、模型,或者雕塑的造型设计,表面较粗糙
应用最广泛的工程塑料之一、具有良好的强度、韧性等综合性能,适合做功能件、装配件,设备外壳、托架、夹具等等
适合做结构复杂,不能用CNC加工的零件,如随形冷却模具、免装配结构、蜂窝结构等
TPU工程塑料弹性体具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性,适用于制衣制鞋、医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面,其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性。
   
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