摘要:近年来,工业级3D打印技术迅猛发展,不仅在航空航天、医疗、汽车制造等领域得到广泛应用,还推动了高精度制造和个性化生产的进步。而在3D打印工艺中,材料的选择至关重要,它直接影响成品的质量、性能和应用范围。
近年来,工业级3D打印技术迅猛发展,不仅在航空航天、医疗、汽车制造等领域得到广泛应用,还推动了高精度制造和个性化生产的进步。而在3D打印工艺中,材料的选择至关重要,它直接影响成品的质量、性能和应用范围。
1. 光敏树脂(Photopolymer Resin)
光敏树脂是SLA(立体光刻)和DLP(数字光处理)3D打印技术的主要材料,适用于高精度和复杂结构的打印。它的优势在于极高的分辨率、表面光滑度和良好的细节表现,常用于牙科、珠宝制造以及精密原型设计。
光敏树脂的主要种类包括标准树脂、耐高温树脂、韧性树脂和生物相容性树脂。其中,耐高温树脂可用于模具制造,而生物相容性树脂则可用于医疗领域,如牙科模型、手术导板等。摩方精密工业级3d打印设备,可实现2-25微米高精度打印,支持光敏树脂和陶瓷浆料材料,其中光敏树脂包括功能材料、生物兼容性材料、工程应用材料等。
2. 尼龙(PA,Polyamide)
尼龙是一种广泛用于工业级3D打印的工程塑料,通常采用选择性激光烧结(SLS)或多射流熔融(MJF)工艺进行打印。它具备优异的机械性能,如高强度、耐磨性、耐化学性和良好的弹性,使其成为功能性原型、汽车零部件和耐用消费品的理想选择。
尼龙材料主要分为PA11、PA12和玻纤/碳纤增强尼龙。其中,PA12因其卓越的耐冲击性和低吸湿性,广泛应用于航空航天和汽车制造领域。而碳纤增强尼龙则因其轻量化和高刚性,被用于高强度部件的生产。
3. 金属材料(Metal Powder)
金属3D打印技术(SLM、DMLS、EBM)已成为工业制造中的关键工艺,能够打印高强度、高耐热性、高导电性的零部件。常见的金属粉末材料包括:
钛合金(Ti6Al4V):轻量化、高强度、耐腐蚀,主要用于航空航天和医疗植入物。
不锈钢(316L, 17-4PH):高强度、耐腐蚀,广泛应用于工业工具、汽车零件和食品加工设备。
铝合金(AlSi10Mg):重量轻、良好的热传导性,常见于汽车和电子设备制造。
高温合金(如Inconel 718):耐极端环境,广泛应用于航空发动机和涡轮部件。
金属3D打印在精密制造和小批量生产中展现了巨大潜力,特别是在航空航天、医疗和国防工业中得到了广泛应用。
4. 碳纤维复合材料(Carbon Fiber Composites)
碳纤维复合材料是近年来工业3D打印领域的热门材料之一,常用于增强塑料基体的强度和刚性。通常,碳纤维与尼龙或PEEK(聚醚醚酮)等高性能聚合物结合,形成具有轻质高强特性的复合材料。
这种材料特别适用于需要高强度、低重量的应用场景,如航空、汽车和运动器材制造。随着连续碳纤维3D打印技术的发展,该材料在结构功能件制造中将发挥更大的作用。
5. PEEK及高性能聚合物(PEEK, ULTEM)
PEEK(聚醚醚酮)和ULTEM(PEI,聚醚酰亚胺)是高性能工程塑料,具备出色的耐高温、耐化学腐蚀和机械强度,适用于极端环境。
PEEK材料常用于医疗植入物、航空航天组件和汽车发动机部件,而ULTEM因其良好的电绝缘性和耐火性,广泛用于电子和电气行业。
结语
随着3D打印技术的不断发展,工业级3D打印材料也在持续优化和创新。从光敏树脂到尼龙、金属、碳纤维复合材料,再到PEEK等高性能聚合物,每种材料都有其独特的应用价值。未来,随着新材料的研发和3D打印技术的进步,我们可以期待更广泛的应用场景和更高性能的工业级3D打印解决方案。
来源:小唐科技每日一讲