魔猴網(wǎng)如何選擇3D打印材料

魔猴君  知識堂   3464天前

      3D打印的材料在過去10多年時間發(fā)展很快，不僅可打印的材料性能大幅提升，可選擇的材料日益增多，3D打印的材料已經(jīng)不僅僅可以作為模型原型，而是越來越多的走向功能件，最終產(chǎn)品件；這些發(fā)展極大地影響了工程師、設(shè)計師和生產(chǎn)者如何使用3D打印，如何看待3D打印，如何整合3D打印到現(xiàn)有工藝。 怎么選擇適合自己的3D打印材料，通常會有下面四大方面的考慮：

a 應(yīng)用環(huán)境 

一些3D打印材料具有生物相容性、耐熱性、介電性能、可消毒型、耐化學(xué)腐蝕性、食品安全性，皮膚接觸安全性、阻燃性、煙霧毒性或者其他一些特殊性能，在一些應(yīng)用場景，上述性能都可能最為很關(guān)鍵的因素，甚至一票否決的因素，這時候我們就得審視具體的3D打印材料，是否具有相應(yīng)性能，最好能有權(quán)威機構(gòu)頒發(fā)的證書來證明相應(yīng)的性能。 舉例來講ultem 1010具有很好的生物相容性、耐熱性、阻燃等性能，這使得這種材料在一些航空及醫(yī)療上的應(yīng)用，具有很好的先天優(yōu)勢。

 b 功能要求 

3D打印材料需要做各種各樣的測試，來響應(yīng)不同功能下的使用要求，當(dāng)然，一個功能是否能實現(xiàn)，除了3D打印材料本身的性能，設(shè)計也是很重要的一部分。如果目標(biāo)成品主要是展示，那考量的因素可能主要就是表面性能而不是力學(xué)性能了。 

c.幾何限制 

3D打印材料一般是和具體工藝相連的，選擇不同的材料，也就決定了工藝，也就決定了工藝所帶來的限制，比方說尺寸精度、最小細(xì)節(jié)，壁厚，反之，如果知道目標(biāo)成品必須要達(dá)到的尺寸精度、最小細(xì)節(jié)和壁厚，也可以反過來決定可選的3D打印材料。

d.后處理 

3D打印材料也可以得到完美的成品，某些后處理工藝，可能更適合某些材料，不一而足，比方說對不銹鋼打印產(chǎn)品進(jìn)行熱處理，或者對于光敏樹脂的產(chǎn)品進(jìn)行二次固化。

盡管有種種因素，不過基于產(chǎn)品的制作目的，大致可分為四類：外觀驗證模型、結(jié)構(gòu)驗證模型和終端產(chǎn)品制造和其他類型。

外觀驗證模型：由工程師設(shè)計制作用于驗證產(chǎn)品外觀的手板模型或直接使用且對外觀要求高的模型。外觀驗證模型是可視的、可觸摸的，它可以很直觀的以實物的形式把設(shè)計師的創(chuàng)意反映出來，避免了“畫出來好看而做出來不好看” 的弊端。外觀驗證模型制作在新品開發(fā)，產(chǎn)品外形推敲的過程中是必不可少的。

基于外觀驗證模型的需求，優(yōu)先建議選用光敏樹脂類3D打印（包括性價比高的SLA 光敏樹脂和性能和功能多樣的Polyjet 高性能復(fù)合光敏樹脂）；

結(jié)構(gòu)驗證模型：在產(chǎn)品設(shè)計過程中從設(shè)計方案到量產(chǎn)，一般需要制作模具。模具制造的費用很高，比較大的模具價值數(shù)十萬乃至幾百萬，如果在開模的過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理或其他問題，其損失可想而知。因此，制作結(jié)構(gòu)驗證模型能避免這種損失，降低開模風(fēng)險。

基于結(jié)構(gòu)驗證模型的需求，如對精度要求不高的，建議選擇機械性能較好、價格低廉的材料，比方說PLA。如果需要耐溫，或者對強度，使用環(huán)境有特殊要求，或者就是要使用和最終產(chǎn)品原料一致的材料，我們有大量高性能的工程塑料可供選擇，比如ABS， 尼龍，PC， Ultem，PSA等等，有時候這對產(chǎn)品來說很重要，特別是設(shè)計到一些功能方面的驗證。

終端產(chǎn)品生產(chǎn)：在一些應(yīng)用場景下需要制作小批量甚至一次性的產(chǎn)品來滿足生產(chǎn)需求，比較常見的如在航空航天和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，或者生產(chǎn)過程中的夾具及工裝件。隨著3D打印材料性能的提升，終端產(chǎn)品的生產(chǎn)也越來越多了。

常見的終端產(chǎn)品材料有尼龍，采用SLS技術(shù)，對于尼龍粉末（PA12）進(jìn)行燒結(jié)，得到的產(chǎn)品是各方面性能比較全面的產(chǎn)品，非常適合作為小批量或者一次性的生產(chǎn)制品。尼龍還可以跟玻纖、鋁粉都進(jìn)行混合，得到不同性能的最終產(chǎn)品。此外，金屬打?。?/span>SLM）也越來越作為最終產(chǎn)品加工手段，現(xiàn)在金屬3D打印的性能可以接近或者達(dá)到鍛件的水平，在一些需要減重或者對于形狀性能要求高的應(yīng)用領(lǐng)域開始逐漸普及。

其他類型

還有些特殊用途的打印材料，比方說如果要制作珠寶首飾，可以使用紅蠟藍(lán)蠟作為打印材料，打印完畢后再通過失蠟法鑄造等傳統(tǒng)工藝制作。再比陶瓷的3D打印或者食品3D打印，這些特殊類型的3D打印，也能滿足一些特殊的需求。

下面是部分比較常見的材料做了簡單的對比，方便您的選擇；如果您想了解更多的魔猴網(wǎng)3D打印材料信息，請點擊魔猴網(wǎng)材料詳情。