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FDM高温塑料打印
发表日期:2020/5/26 17:00:50 - 浏览次数:


近年来,添加剂制造技术中的FDM技术范畴一直处于非常混乱和模糊的状态。一方面,它是一种流行的聚乳酸打印机,仅用于基本外观评价的非测试应用;另一方面,它应用行业标准的测试级设备和材料,甚至使用fdm原理打印金属材料。它们之间的价格幅度从万元到百万元,只要目视两者的不同,放在桌子上和重量在1吨以上的体积的不同,内部还是设备成型仓库的耐高温运动部件和运动控制软件,是不同材料的重复精度保证等多种本质的不同。

 


在FDM这个总称下,最核心的不仅仅是高温密闭成形仓库和真正的工程塑料的区别。为了理解生产耐用部件需要什么材料,我们将从个人打印机到工业级打印机进行总结介绍。

 


PLA、25%ABS加PLA、PETG是常用台式打印机的耗材,但这些材料的质量和工业应用水平都很低。

 


ABS、PC、尼龙、PPS,它们是工业3D印刷的高温FDM塑料系列,现已广泛应用于ULTEM、PEKK等高级工程材料,这些高级材料的成型精度和材料性能的同步保障是工业级设备的体现!

 


形优制件社打印交付中心配有40多台工业级FDMStratasys3D打印机

 


市面上一般的桌面FDM打印机
哪些领域需要应用高性能塑料?
具有出色性能的塑料在航天领域中非常有用。当然,它还不适用于塑料印刷火箭发动机,它的热稳定性不是很高,但它的水平,但是它非常适合在它周围制造各种零件。一个例子是Stratasys和Atlasv.Rocking的气候控制项目,印刷16个塑料零件,而不是140个金属零件,速度更快、更轻、更经济。这不是一个理论项目,它已经飞入太空。

 


另一个例子是航空。在飞机内部装饰和气密性领域有广泛的应用。为了减少零件的重量,在可能的情况下尽量改用塑料。当飞机制造涉及到发动机部件或机身框架的细节时,可以直接印刷金属,但载荷较小的结构元件(如机舱通风和内部装饰部件)最好由高性能塑料制成。目前,主流航空公司越来越接受这一趋势。

 


我们从天空返回地面:有趣的是工程塑料的其他特性。耐化学腐蚀性、耐高温性、抗静电性、生物相容性等可使3D打印产生传统工艺无法获得的零件结构。与金属打印相比,塑料打印价格更低。印刷的产品更适用于医药、石油天然气工业和化工领域。

 


与普通塑料的区别
为什么不将PLA发射到宇宙,而是使用ULTEM材料制作飞机室的通风板呢工程塑料被应用于一系列与高温、低温、耐火、机械强度有关的要求。通常来说这些要求是一体的而非其中的一点。因此,PLA与环境相互作用时,无法控制浮游物的燃烧和产生。目前,这种工程塑料实际上必须在工业印刷设备中使用更高的基本FDM/FFF技术来完成。

 


含聚碳酸酯的长丝
聚碳酸酯是工业中常用的塑料,具有较高的抗冲击性和透明度,也能满足FDM印刷的需要。该材料比ABS更能保持温度、耐酸性,但对紫外线敏感,受石油产品的影响分解。

 



聚碳酸酯产品的最高工作温度为130°C。聚碳酸酯是生物惰性的,其产品可以灭菌,这使你可以用它来印刷药品包装和附件。

 


StratasysPC、PC-ISO(Fortus打印机可用)。第一种用于一般用途,第二种用于具有生物相容性认证的医疗用途。

 


形优制件社使用PC-ABS打印
PC-ABS结合了ABS固有的耐磨性和韧性,具有较高的冲击和工作温度。在低温下(最高-50°C)保持强度。与纯PC不同,它更适合需要通过研磨或喷砂消除零件分层结构的情况。

 


用途:用于零件和小批量生产的壳体和控制部件,更换设备中的塑料部件
聚酰胺长丝

 


形优制件社使用nylon12打印
尼龙聚酰胺用于合成纤维的生产,这是一种流行的印刷材料,使用选择性激光烧结(sls)进行印刷。用FDM/FFF技术进行打印时,主要使用尼龙6(尼龙),尼龙66(尼龙)和尼龙12。尼龙长丝的共同特性包括化学惰性和耐摩擦性。尼龙12比PA6和PA66更具柔韧性和弹性。最高工作温度为100℃,个人最高工作温度为120℃。

 


首先,尼龙是用来打印齿轮的。此目的的最佳材料适用于关闭相机的普通3D打印机。耐磨性允许你制造牵引力、凸轮、滑动衬套。在许多制造商的生产线中,尼龙基复合长丝具有较高的机械强度。

 


Stratasys尼龙6,尼龙12,尼龙12CF。后者是填充碳纤维的复合材料。

 


让我们进入有趣的部分
您可以在常规3D打印机上使用聚碳酸酯或聚酰胺。下面的细丝更复杂。它们需要用其他挤出机进行印刷,并保持工作室内的温度,也就是说,你需要用高温塑料进行印刷的特殊设备。然而,也有例外,比如美国国家航空和宇宙航行局,它将美国流行的LulzbotTAZ现代化,使用高温灯丝进行实验。

 


聚醚醚酮,PEEK
PEEK产品的工作温度达到250°C,可短期加热至300°C-强化灯丝指示灯。PEEK有两个缺点:价格高和冲击阻力中等。其余是优点,自熄,耐热,化学惰性。peek生产的医疗设备和植入物是耐磨的打印机的细节。

 


聚醚酰亚胺,PEI
形优制件社使用Ultem1010打印
形优制件社使用Ultem9085打印的超高压强电接头

 


UltemSABIC开发的塑料的PEI特性比PEEK稍低,但成本却低得多。Ultem1010和9085是Stratasys的主要材料,用于打印功能部件。航空航天工业对PEI有很大的需求,它的重量比铝合金轻得多。产品工作温度最高可达217°C,根据Stratasys测试的结果可达213°C。

 


PEI具有与PEEK相同的优点,耐化学性和耐高温性,机械强度高。Stratasys推进的是这种材料,它可以取代航空宇宙的金属,在无人机、成型工具的制造和试验中能够迅速印刷功能部件。

 


作为本报告开头的一个例子,AtlasV火箭冷却系统部件和空中客车塑料部件是由ULTEM9085组成。

 


兼具耐温性,机械强度和耐化学性的另一种材料。StratasysPPSF已获得航空和医疗应用认证。定位为生产辅助医疗设备的原料,可以在蒸汽高压灭菌器中灭菌。它用于化学工业中实验室设备的零件制造。

 


PC-ISO
该材料原色为白色,具有生物相容性(ISO10993USPVI),可通过γ或EtO灭菌。通常用于食品和药品包装和医疗器械制造。材料强度和医学兼容性可用于概念建模、功能原型设计和最终用途组件。该材料可用StratasysFortus系列设备进行打印。

 


形优制件社使用PC-ISO打印MRI线圈

 


材料参数比较
*在140°C下煅烧2小时

 


**无法获得通过类似方法测试ApiumPEEK450自然,冲击测​​试结果缺失,耐热性被指定为未完成的PEEK。

 


参数是Stratasys提供的数据,PEEK除外。如果指示值的范围,则沿着零件

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