3D打印是一種快速成型技術(shù),又稱增材制造,它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D打印技術(shù)類型與材料共同決定應(yīng)用范圍,不同的成型原理對材料的要求也不同,3d打印耗材是3D打印機(jī)必不可缺的一部分,在某種程度上也影響著3D打印是否能應(yīng)用的更廣泛。
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3D打印的核心是“分層制造、逐層添加”,它將計(jì)算機(jī)、機(jī)械、材料、通信等融合到一起,具有降低研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的優(yōu)勢。
ABS是最早用于工業(yè)3D打印機(jī)的塑料之一,由于其價(jià)格低廉和良好的機(jī)械性能,表現(xiàn)極佳的韌性和抗沖擊性,使其非常受歡迎。
作為一種非晶體塑料,ABS有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,受熱形式也是由外到內(nèi)逐漸變?yōu)榱鲬B(tài),這意味著ABS在徹底失去其物理強(qiáng)度前可以承受更高的溫度。
ABS也是3D打印耗材的可選之一。
ASA是一種優(yōu)良的常用熱塑性塑料。與ABS對比,ASA具備更好的機(jī)械性能,并且具有一個(gè)重要差別:UV穩(wěn)定性。ASA可搭建抗紫外線的零件,這些零件并不會因?yàn)殚L時(shí)間暴露于陽光而降解,并且它還帶來其他FDM熱塑塑料所具備的一些最佳美觀度特性。
ASA實(shí)用且靠譜,是用以汽車零件、運(yùn)動(dòng)用品、戶外功能性原型制作及其面向戶外基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)用途的最終使用零件的理想挑選。ASA具備優(yōu)異的機(jī)械性能和美觀度,特別適合常用原型制作。
PC具備優(yōu)異的機(jī)械性能和耐熱性。它具備所有FDM材料中第二高的拉伸強(qiáng)度,及其達(dá)到280°F(138°C)的高熱變形溫度。這也是一種適用于包括功能性測試、加工或生產(chǎn)在內(nèi)的嚴(yán)格應(yīng)用的材料。
3D打印機(jī)在成型過程過程,雜質(zhì)可能會與基體發(fā)生反應(yīng),改變基體性質(zhì),給產(chǎn)品品質(zhì)帶來負(fù)面的影響。摻雜物的存在也會使粉體熔化不均,易造成產(chǎn)品的內(nèi)部缺陷。粉體含氧量較高時(shí),金屬粉體不僅易氧化,形成氧化膜,還會導(dǎo)致球化現(xiàn)象,影響產(chǎn)品的致密度及品質(zhì)。
因此,需要嚴(yán)格控制原料粉體的雜質(zhì)及摻雜以保證產(chǎn)品的品質(zhì),所以,3D打印用金屬粉體需要采用純度較高的金屬粉體原料。常見的顆粒的形狀有球形、近球形、片狀、針狀及其他不規(guī)則形狀等。
不規(guī)則的顆粒具有更大的表面積,有利于增加燒結(jié)驅(qū)動(dòng)。但球形度高的粉體顆粒流動(dòng)性好,送粉鋪粉均勻,有利于提升產(chǎn)品的致密度及均勻度。因此,3D打印用粉體顆粒一般要求是球形或者近球形。
對當(dāng)今的制造機(jī)器而言,將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。
隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展,我們有能力將不同原材料融合在一起,以前無法混合的原料混合后將形成新的材料,這些材料色調(diào)種類繁多,具有獨(dú)特的屬性或功能。