金屬材料在3D打印中的應(yīng)用場景金屬材料用于3D打印開啟了制造的新大門。鈦合金是其中極具代表性的一種,它具有的生物相容性,這使得其在醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩,常用于制造人工關(guān)節(jié)、種植牙等植入物,能夠與人體組織良好結(jié)合,減少排異反應(yīng),提高患者的生活質(zhì)量。在航空航天工業(yè)中,鈦合金的度、低密度以及耐高溫等特性使其成為制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、航空結(jié)構(gòu)件等關(guān)鍵部件的理想材料。鋁合金也是常用的3D打印金屬材料,其較輕的重量有助于減輕航空航天器的整體負(fù)荷,提高燃油效率,良好的導(dǎo)熱性在一些需要散熱的部件制造中發(fā)揮優(yōu)勢,如電子設(shè)備的散熱外殼、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱部件等,推動(dòng)了金屬3D打印在制造業(yè)中的深度應(yīng)用。尼龍玻纖是3D打印的一種材料。海南地理模型3D打印材料
尼龍材料在3D打印功能性產(chǎn)品中的作用尼龍材料在3D打印功能性產(chǎn)品制造中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。尼龍具有良好的耐磨性,這使得它打印出的產(chǎn)品能夠在長期使用過程中保持表面的完整性,不易被磨損,適用于制造一些需要頻繁摩擦接觸的部件,如齒輪、滑輪等機(jī)械傳動(dòng)部件。其柔韌性也較為出色,能夠承受一定程度的彎曲和拉伸而不斷裂,可用于制作一些具有彈性要求的產(chǎn)品,如柔性連接管、彈性夾具等。此外,尼龍材料的耐化學(xué)性較好,在一定程度上能夠抵抗酸堿等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,在化工行業(yè)的一些小型工具或部件制造中有一定應(yīng)用,為3D打印在功能性產(chǎn)品制造領(lǐng)域提供了一種性能優(yōu)良的材料選擇。3DSYSTEMS 3D打印材料供應(yīng)商3D打印陶瓷材料具有強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
初次選擇3D打印,有各種工藝和材料選擇,在零件使用過程中通常會(huì)有下面幾個(gè)方面的考慮:成本,外觀,細(xì)節(jié)表現(xiàn)力,力學(xué)性能,化學(xué)穩(wěn)固性,溫度適應(yīng)范圍等因素。盡管有種種因素,不過基于零件模型的制作目的,大致可分為兩類:外觀驗(yàn)證模型和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證模型。
1.外觀驗(yàn)證模型:由工程師設(shè)計(jì)制作用于驗(yàn)證產(chǎn)品外觀的手板模型或直接使用且對(duì)外觀要求高的模型。外觀驗(yàn)證模型制作在新品研發(fā),產(chǎn)品外形推敲的過程中是必不可少的?;谕庥^驗(yàn)證模型的需求,建議選用光敏樹脂類3D打印。2.結(jié)構(gòu)驗(yàn)證模型:在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中從設(shè)計(jì)方案到量產(chǎn),一般需要制作模具。模具制造的費(fèi)用很高,使用3D打印制作結(jié)構(gòu)驗(yàn)證模型能避免這種損失,降低開模風(fēng)險(xiǎn)?;诮Y(jié)構(gòu)驗(yàn)證模型的需求,對(duì)精度和表面質(zhì)量要求不高的,建議選擇機(jī)械性能較好、價(jià)格低廉的材料,比方說pla、ABS等材料。
3D打印硅膠完全去除模型和模具步驟,根據(jù)3D打印機(jī)制造商3DSystems的說法,這顯然節(jié)省了大量的成本和時(shí)間:比注塑成型快90%。但3D打印硅膠也面臨著挑戰(zhàn)。不像固體聚合物線材,加熱時(shí)具有延展性,冷卻時(shí)再次凝固,如pla或TPU。硅膠一旦固化,就不能再柔韌了。它也不像光聚合物樹脂,因?yàn)橛袡C(jī)硅對(duì)紫外線有很強(qiáng)的抵抗力,不能以純形式固化。有機(jī)硅需要一種添加劑來使材料對(duì)光或熱敏感,這兩種條件在3D打印中用作觸發(fā)材料內(nèi)部聚合反應(yīng)的觸發(fā)器。3D打印蠟質(zhì)和樹脂材料典型應(yīng)用在珠寶首飾、精密機(jī)械。
丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)與Legos中使用的塑料相同。它堅(jiān)韌,無毒并且保留良好的顏色。它也很容易成型,但很難折斷,因?yàn)樗鼤?huì)在約220攝氏度(約430華氏度)下熔化并變得柔韌。這些特性使ABS非常適合3D打印。您確實(shí)需要一個(gè)大加熱器來達(dá)到220攝氏度的熔點(diǎn),但是加熱時(shí)ABS變得柔軟而柔韌,然后迅速凝固。通常還需要帶有加熱打印床的打印機(jī),因?yàn)锳BS會(huì)粘在熱打印床上。它也防水和耐化學(xué)腐蝕。加熱時(shí),ABS確實(shí)會(huì)散發(fā)出令人不愉快的氣味,并且蒸氣中可能含有一些討厭的化學(xué)物質(zhì),因此您需要良好的通風(fēng)。由于ABS會(huì)被紫外線輻射分解,因此不適合長期在戶外使用,因?yàn)樗鼤?huì)失去顏色并變脆。聚碳酸酯PC是工業(yè)級(jí)常用3D打印材料的一種。湖北夾具3D打印材料
數(shù)碼影像投射3D打印材料表面非常細(xì)膩。海南地理模型3D打印材料
3D打印機(jī)的環(huán)??剂侩S著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),3D打印機(jī)的環(huán)保性也備受關(guān)注。在材料方面,一些可降解材料如的使用是3D打印環(huán)保的一個(gè)亮點(diǎn)。材料來源于可再生資源,如玉米淀粉等,在自然環(huán)境中能夠逐漸分解,減少了對(duì)環(huán)境的長期污染。與傳統(tǒng)制造工藝相比,3D打印是一種增材制造方式,減少了材料的浪費(fèi)。傳統(tǒng)制造往往需要通過切割、磨削等減材工藝,會(huì)產(chǎn)生大量的廢料,而3D打印只在需要的地方堆積材料,未使用的材料可以方便地回收和再利用。此外,一些新型的3D打印技術(shù)如金屬粉末床熔融技術(shù),在打印過程中采用了先進(jìn)的粉末回收系統(tǒng),能夠?qū)⑽慈刍慕饘俜勰┗厥赵倮茫岣吡私饘俨牧系睦寐?,降低了生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的影響。從能源消耗角度來看,雖然3D打印單個(gè)物體時(shí)的能源消耗可能相對(duì)較高,但對(duì)于小批量、定制化生產(chǎn)而言,其總體能源消耗可能低于傳統(tǒng)制造工藝,尤其是在不需要大規(guī)模模具制造和生產(chǎn)線調(diào)整的情況下,具有一定的能源節(jié)約優(yōu)勢。海南地理模型3D打印材料