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3D打印材料

在传统的制造方法中,可供选择的材料种类几乎是无限的,有别于传统的制造方法,3D打印与每个特定的系统和机器所使用的材料绑定在一起。目前,大多数增材制造部件可以是塑料或金属,这也取决于具备一些复合可选材料的技术。


生产材料需要满足行业特定要求的认证和机械性能,如航空航天火焰等级和医疗生物相容性。不同行业对耐久性、外观和耐受性都有不同的要求。


选择工艺的考虑事项,为了确保最合适的结果,在为您的项目选择技术时,存在几个关键的考虑因素:


使用场景

从原型到生产质量,产品的任一部件都可以使用3D打印部件来代替。每个应用程序的要求都是独一无二的,需要仔细检查和规划,以确定合适的3D打印过程和材料,从而满足项目的需要。例如,在创建原型时,设计团队通常需要使用性价比高的材料进行快速周转,同时仍然需要精确的呈现出最终产品的形式和功能。另一方面,生产部件必须作为最终产品加以制作,并且需要满足一定的质量、测试、化学和结构要求。


打印件性能需求

根据3D打印部件的性能需求,合适的工艺和材料将有所不同。如果部件需要在外观上与最终产品相似,或者需要保持其形状为静态模型,那么喷射技术可能是最好的方法,因为它的周转速度快,其表面光滑、自然。立体光刻对于如娱乐道具或大型概念模型等部件也是很好的选择,它们需要轻量的后期处理来抛光表面。如果打印功能原型组件需要能抵御冲击或高温,可以利用FDM,从高性能材料中获取功能强大,耐用的部件。如果零件的设计需要复杂的底切,实现空气流动或耐用的活铰链,激光系统热塑性塑料可能是理想之选。以上因素需要复杂的整合在一起,但是仔细考虑部件性能需求有助于简化选择适当的3D打印工艺。


打印件所处环境

许多3D打印部件需要在高温或潮湿的环境下进行作业。一些3D打印工艺和材料很快被这些参数排除在外。例如,户外应用可能需要紫外线稳定的材料,但是光聚合物在紫外线照射下会迅速降解。水分会对某些材料产生不利影响,导致部件翘曲、卷曲或尺寸精度下降。这是由于某些3D打印材料固有的吸水性。在某些应用中,该部件可能需要食品安全级材料。在这种情况下,热塑性塑料将是最好的选择。


耐久度

3D打印的夹具或固定装置可能要经历数千个周期,并承受巨大的压力,而合适的测试原型可能只需要运行一次。工程级热塑性塑料可以承受巨大的压力,使其成为功能原型或生产部件的理想材料。另一方面,光聚合物材料在短期低压力应用中更为有效。


后期处理

采用材料喷射系统所制造的部件显得更光滑,更容易手工完成后期处理,达到理想的美观状态。采用材料挤出机所制造的塑料部件由于层次分辨率较厚,导致后处理难度较大,需要更多的人工和技巧以实现光滑的表面,这增加了人工成本,延长了交货时间。增材金属和合金需要更多的时间,精力和专业知识来实现抛光产品。金属部件通常需要机械加工,从打印床拆除,支架拆下、滚磨或抛光。提前弄清楚最终需求和关键部位的特点将缩短后期处理时间,以保证交货日期。


预算、时间和质量

取决于产品的质量,成本以及交付周期,质量和成本可以相互权衡;快速的周转和高质量的后期处理需求则相互排斥。平衡预算,制作周期和最终需求的品质,您才可以正确的找到的平衡点,从而选择合适的3D打印方案。


优先级

“一刀切”的方法并不适用于3D打印。以上列举的因素需要考量不同的优先级,考虑每个可用工艺、材料和装饰选项的优缺点和细微差别,将帮助您确定最适合于项目的方法。