如何选择合适的3D打印材料?

Post by 橡皮泥 on 2018-04-02

如何选择合适的3D打印材料?3D打印可以使用的耗材是多种多样的,它们的加工工艺,特点,性能,用途等都是不一样的,那么您都了解这些3D打印材料吗。

不是只有高精度的材料才能满足设计需求,要在不同的设计阶段,选择合适的3D打印材料,才能做到事半功倍。

选择材料,就不得不考虑成本、外观光滑度、尺寸精度、力学性能、热力学性能、工作环境,以及特殊功能性要求等因素。尽管有种种因素,不过基于模型的制作目的,大致可分为三类:外观验证模型、结构验证模型和功能展示模型。

外观验证模型:由工程师设计制作用于验证产品外观的手板模型或直接使用且对外观要求高的模型。外观验证模型是可视的、可触摸的,它可以很直观的以实物的形式把设计师的创意反映出来,避免了“画出来好看而做出来不好看” 的弊端。外观验证模型制作在新品开发,产品外形推敲的过程中是必不可少的。

基于外观验证模型的需求,优先建议选用光敏树脂类3D打?。òǜ呔呷虯BS和透明PC材料)。 

结构验证模型:在产品设计过程中从设计方案到量产,一般需要制作模具。模具制造的费用很高,比较大的模具价值数十万乃至几百万,如果在开模的过程中发现结构不合理或其他问题,其损失可想而知。因此,制作结构验证模型能避免这种损失,降低开模风险。

基于结构验证模型的需求,对精度和表面质量要求不高的,优先建议选择机械性能较好、价格低廉的材料,比方说PLA、ABS等材料。 

功能展示模型:此外,还有部分特殊要求,例如对电学性能(导电、绝缘、介电等)、光学性能(荧光、渐变等)、可食用性、透气性等。橡皮泥团队于2017年研发出新型隐形材料SimpNeed Invsible,就是基于特殊环境下打印物体的光学性能。

接下来,橡皮泥将为大家介绍一些常用的3D打印材料。

abs.jpg

 

成型尺寸:600*500*500mm

工  艺:FDM(塑料熔融沉积)

精  度:0.1mm

材料型号: SimpNeed ABS Pro


特  点:

ABS塑料价格较低、韧性好、工程塑料表面有纹理,可在打印后做表面抛光处理??梢越信缤?、电镀、钻孔;


常用材料性能指标:
  拉伸强度:36~37Mpa;
  极限拉伸率:3.0%, 4.0%;
  弯曲强度:53Mpa, 61Mpa;
  艾氏耐冲击强度,切口 96~139J/m;
  热变形温度:87~96°C;


用  途:

低价原型制作,机械零件原型,大型雕像、艺术品模具等。

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成型尺寸:800*800*600mm

工  艺:FDM(塑料熔融沉积)

精  度:0.1mm

材料型号: SimpNeed PLA Pro


特  点:

PLA塑料价格低、强度高、环保材料、成型尺寸大,可在打印后做表面抛光处理。


用  途

低价原型制作、机械零件原型、大型雕像、艺术品模具等。 

mzpla.jpg

成型尺寸:1200*1000*1000mm

工  艺:FDM(塑料熔融沉积)

精  度:0.1mm

材料型号: SimpNeed PLA Wood


特  点:

PLA材料和木材的混合物。


用  途

木质材质家具类的物品,木刻、艺术品等。

jkgmsz.jpg

成型尺寸:800*800*500mm

工  艺:SLA立体光刻

精  度:0.03mm

材料型号: SimpNeed UV+


特  点:

精度高表面细腻,既可做外形外观,又可做结构、装配和功能验证??梢越信缤?、喷镀、复制硅胶模。

 

常用材料性能指标:

  拉伸强度:50~60Mpa;

  极限拉伸率:10%~25%;

  弯曲强度:75Mpa,~110Mpa;

  艾氏耐冲击强度,切口 20~30J/m;

  热变形温度:45~50°C;


用  途:

复杂的设计和各类雕塑,高精度模型, 工业手板。 

jkgjgrsz.jpg

成型尺寸:600*600*400mm

工  艺:SLA立体光刻

精  度:0.03mm

材料型号: Somos Ultra


特  点:

工程塑料,有韧性,耐酸碱,类似ABS塑料性能,表面光泽好,易打磨上色,可抛光??梢越信缤?、喷镀、复制硅胶模。

 

常用材料性能指标:

   拉伸强度:41~59Mpa;

  极限拉伸率:12%~25%;

  弯曲强度:69~76Mpa;

  艾氏耐冲击强度,切口 49~55J/m;

  热变形温度:52.5°C;

       材料密度:1.13g/cm^3;

       硬度 ShoreD:86


用  途:

复杂、精细件,装配件等。


rxsz.jpg

成型尺寸:800*800*600mm

工  艺:SLA立体光刻

精  度:0.03mm


特  点:

优秀的原型设计、产品设计和工程样品材料其可变性强,可压缩,成型出色且耐冲击??梢越信缤?、喷镀、复制硅胶模。

 

常用材料性能指标:

  拉伸强度:50~60Mpa;

  极限拉伸率:10%~25%;

  弯曲强度:75Mpa,~110Mpa;

  艾氏耐冲击强度,切口 20~30J/m;

  热变形温度:45~50°C;


用  途

适合制造用于人体工程学方面的快速成型及图章等软接触可弯的和可压缩的产品。

tmsz.jpg

成型尺寸:800*800*600mm

工  艺:SLA立体光刻

精  度:0.03mm


特  点:

成品为半透明,经处理可达到全透明;产品高通透性,颜色晶莹剔透,光亮度高,吸水率低??梢越信缤?、喷镀、复制硅胶模。

 

常用材料性能指标:

  拉伸强度:50~60Mpa;

  极限拉伸率:10%~25%;

  弯曲强度:75Mpa,~110Mpa;

  艾氏耐冲击强度,切口 20~30J/m;

  热变形温度:45~50°C;


用  途

对透光要求比较高的物件。

nl.jpg

成型尺寸:350*300*400mm

工  艺:SLS选择性激光烧结

精  度:0.1mm

材料型号:SimpNeed Nylon Ultra


特  点:

优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、气体透过性、及耐油性、无毒和容易着色等优点,可以说是一种全能型材料,所以在工业上得到广泛应用。

 

常用材料性能指标:

       拉伸强度:48Mpa;

  极限拉伸率:38%

  弯曲强度:1431Mpa;

  艾氏耐冲击强度,切口 3.6J/m;

       热变形温度:58~145°C;


用  途

高精度打印,功能性终产品,需要后期打磨、抛光和上色的产品。

tpu-2.jpg

SimpNeed SLS TPU粉末

成型尺寸:350*300*400mm

工  艺:SLS选择性激光烧结

精  度:0.1mm


特  点:

优良的弹性、性、耐磨性、耐化学性、气体透过性、及耐油性、无毒和容易着色等优点,可以说是一种全能型材料,所以在工业上得到广泛应用。


常用材料性能指标:

       x-拉伸强度:20Mpa;

       z-拉伸强度:15Mpa;

  x-拉伸率:520%;

       z-拉伸率:500%;

  弯曲模量:27Mpa(20°C),72Mpa(60°C);

       x-耐磨系数:31 mm3 ;

       z-耐磨系数:28 mm3 ;

       x-压缩模量:15Mpa;

       z-压缩模量:20Mpa;

       x-压缩强度:33Mpa;

       z-压缩强度:40Mpa;

       邵氏硬度:88;

       热变形温度:90°C;

       熔点:160°C;

 收缩率:3.0%;

       吸水性:<0.5%(23 °C, 24 h)

thj.jpg

成型尺寸:645*645*500mm

工  艺:SLS选择性激光烧结

精  度:0.1mm


特  点:

材料比重非常小、质轻、强度高、韧性好、而且具有良好的机械性能及耐腐蚀性,适用于航空航天和医疗领域。


用  途

航空件和医疗植入等。

lhj.jpg

成型尺寸:645*645*480mm

工  艺:SLS选择性激光烧结

精  度:0.1mm


特  点:

具有良好强度,硬度及动态性能,因此可以用于高负载场合。如果需要的话,它们可以机加工,火花加工,喷完处理,抛光及喷涂处理。


用  途

航空航天,机械加工轻质零部件等。

glhj.jpg

成型尺寸:300*300*420mm

工  艺:SLS选择性激光烧结

精  度:0.15mm


特  点:

以钴和铬为基质的不锈钢种类,属于不锈钢的一种,其抗腐蚀和耐酸性较强,生活和医疗领域应用非常广泛,口腔科多因为其价格低廉,韧性优良,毒性低,用于烤瓷冠内冠。


用  途:

人工牙齿。

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成型尺寸:500*450*380mm

工  艺:SLM选择性激光熔融

精  度:0.1mm


特  点:

具有很好的抗腐蚀及机械性能,适用于功能性原型件和系列零件,被广泛应用于工程、航空和医疗领域。


用  途

打印尺寸较大的物品。


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