快速制造（3D打印）项目应用教学课件第2章 3D打印工艺.ppt

常用3D打印材料 PLA（聚乳酸纤维）是一种可生物降解的材料，它的机械性能及物理性能良好，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便用途广泛。此外，它还具有较好的相容性，良好的光泽性、透明度、抗拉强度及延展度等，制成的薄膜具有良好的透气性，因此PLA可以根据不同业界的需求，制成各式各样的应用产品。 PLA塑料熔丝是另一种常用的3D打印材料。相比ABS材料，PLA更光亮，融需要加热较低，加热到195℃，PLA可以顺畅挤出，ABS需要加热到220℃才能顺畅挤出，因此PLA更易使用且更加适合低端的3D打印设备。此外，其可降解的特性，使得它在消费级3D打印设备生产中成为欢迎的一种环保材料。PLA有多种颜色可供选择，而且还有半透明的红、蓝、绿以及全透明的材料，但通用性不高。 常用3D打印材料 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）材料也就是人们常说的亚克力材料，它是由甲基丙烯酸甲酯单体聚合而成的材料。它具有水晶般的透明度，用染料着色又有很好的展色效果。亚克力材料有良好的加工性能，既可以采用热成型，也可以用机械加工的方式。它的耐磨性接近于铝材，稳定性好，能耐多种化学品腐蚀。亚克力材料良好的适印性和喷涂性，采用适当的印刷和喷涂工艺，可赋予亚克力制品理想的表面装饰效果。 常用3D打印材料 尼龙是一种强大而灵活的工程塑料，在化学上属于聚酰胺类物质，耐冲击性大，耐磨耗性好，耐热性佳，高温使用下不易热劣化。自然色彩为白色，但很容易上色。尼龙材料在加热后，黏度下降比较快，因此从3D打印喷嘴喷出来时，比较容易流动。尼龙系列很多，其中又以尼龙6最常使用，因其具有高熔点，耐热性佳，不易加热溶解等特性，制作出来的成品在高温下，材质也不易产生变化。 常用3D打印材料 此外，尼龙铝粉是SLS成型技术的常用材料。尼龙铝粉顾名思义就是在尼龙粉末中掺杂一部分铝粉，使打印出的成品赋有金属的光泽。当铝粉含量从0增大到50%时，所制成品的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和硬度比单纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%和70.4%。此外，烧结件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度，也随着铝粉平均粒径的减小而增大。尼龙材料制品多用于汽车、家电和电子消费品领域。 常用3D打印材料 2.环氧树脂 光敏树脂即ultraviolet rays（UV）树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光（紫外光）引发剂（或称为光敏剂）。在一定波长的紫外光照射下能立刻引起聚合反应完成固化。光敏树脂一般为液态，可用于制作高强度、耐高温、防水材料，如图2-24所示。常见的光敏树脂有somos NEXT材料、树脂somos11122材料、somos19120材料和环氧树脂。 somos11122材料看上去更像是真实透明的塑料，具有优秀的防水和尺寸稳定性，能提供包括ABS和PBT在内的多种类似工程塑料的特性，这些特性使它很适合用在汽车、医疗以及电子类产品领域。 常用3D打印材料 somos19120材料为粉红色材质，是一种铸造专用材料。成型后可直接代替精密铸造的蜡膜原型，避免开发模具的风险，大大缩短周期，拥有低留灰烬和高精度等特点。 环氧树脂是一种便于铸造的激光快速成型树脂，它含灰量极低（800℃时的残留含灰量＜0.01%），可用于熔融石英和氧化铝高温型壳体系，而且不含重金属锑，可用于制造极其精密的快速铸造型模具。 光敏树脂打印的产品 常用3D打印材料 3.橡胶类材料 橡胶类材料具备多种级别弹性材料的特征，这些材料所具备的硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度，使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用领域。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、医疗设备以及汽车内饰、轮胎、垫片等。 常用3D打印材料 近年来，金属材料的3D打印技术发展尤其迅速。3D打印所使用的金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。目前，应用于3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金材料等，此外还有用于打印首饰用的金、银等贵金属粉末材料。 金属材料 常用3D打印材料 钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于制作飞机发动机压气机部件，以及火箭、导弹和飞机的各种结构件。钴铬合金是一种以钴和铬为主要成分的高温合金，它的抗腐蚀性能和机械性能都非常优异，用其制作的零部件强度高、耐高温。采用3D打印技术制造的钛合金和钴铬合金零部件，强度非常高，尺寸精确，能制作的最小尺寸可达1mm，而且其零部件机械性能优于锻造工艺。 钛合金制件 常用3D打印材料 不锈钢以其耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀而得到广泛应用。不锈钢粉末是金属3D打印经常使用的一类性价比较高的金属粉末材料。3D打印的不锈钢模型具有较高的强度，而且适合打印尺寸较大的物品。 不锈钢零件 常用3D打