hello年夜家好,我是健康百科网网小航来为年夜家解答以上题目,3d打印进程具体步调,从零起头的3d打印机建造第0.1.1台)良多人还不知道,此刻让我们一路来看看吧!

ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,打印ABS时一般需要加热平台和打印头,模 型后期加工可以用丙酮,强度高于PLA,具体环境要看打印的ABS质量和其他参数。

ABS塑料是丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物。它综合了三种组分的机能,此中丙烯腈(C3H3N)具有高硬度和强度、耐热性和耐侵蚀性;丁二烯(1,3-丁二烯,C4H6)具有抗冲击性和韧性;苯乙烯(C8H8)具有概况高光泽性、易着色性和易加工性。上述三组分的特征使ABS塑料成为一种“质坚、性韧、刚性年夜”的综合机能杰出的热塑性塑料。调剂ABS三组分的比例,其机能也随之产生转变,以顺应各类利用的要求,如高抗ABS、耐热ABS、高光泽ABS等。ABS塑料的成型加工性好,可采取打针、挤出、热成型等方式成型,可进行锯、钻、锉、磨等机械加工,可用三氯甲烷等有机溶剂粘接,还可进行涂饰、电镀等概况处置,在产业中利用极其普遍。

年夜部门ABS是无毒的,不透水,但略透水蒸气,吸水率低,室温浸水一年吸水率不跨越1%而物理机能不起转变。ABS树脂成品概况可以抛光,能获得高度光泽的成品。比一般塑料的强度高3-5倍。

ABS具有良好的综合物理和机械机能,较好的低温抗冲击机能。尺寸不变性。电机能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、制品加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于年夜部门醇类和烃类溶剂,而轻易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS树脂热变形温度低可燃,耐热性较差。熔融温度在217~237℃,热分化温度在250℃以上。

PLA:聚乳酸,性质近似ABS,较脆。是植物淀粉的衍生物,打印进程需要加热,可降解。

PLA是聚乳酸的英文简写,全写为:polylactic acid

聚乳酸也称为聚丙交酯(polylactide),属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为首要原料聚合获得的聚合物,原料来历充实并且可以再生,首要以玉米、木薯等为原料。聚乳酸的出产进程无污染,并且产物可以生物降解,实此刻天然界中的轮回,是以是抱负的绿色高份子材料。

聚乳酸的热不变性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种体例进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,打针吹塑。由聚乳酸制成的产物除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,还具有必然的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,是以用处十分普遍,可用作包装材料、纤维和非织造物等,今朝首要用于服装(亵服、外套)、财产(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等范畴。

PLA在范围财产化之前的价钱为1000美元/千克。后来经密歇根州立年夜学Ramani Narayan传授课题组的财产化研究,实现了范围化出产。该手艺现由Natureworks公司财产化。

PLA最年夜的制造商是美国NatureWorks公司,其次是中国的海正生物,他们今朝的产量别离是10万吨和1万5千吨。PLA有良多的利用,可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多范畴利用。

3d打印用的最多的pla线材

PC:聚碳酸酯,强度高,韧性好,翘曲率低,打印时需要加热,并且温度 要求较高,有些3d打印机没法打印。

密度:1.18-1.22 g/cm^3,熔点220-230℃

聚碳酸酯(英文简称PC)是份子链中含有碳酸酯基的高份子聚合物,按照酯基的布局可分为脂肪族、芬芳族、脂肪族-芬芳族等多种类型。此中因为脂肪族和脂肪族-芬芳族聚碳酸酯的机械机能较低,从而限制了其在工程塑料方面的利用。

唯一芬芳族聚碳酸酯取得了产业化出产。因为聚碳酸酯布局上的特别性,已成为五年夜工程塑猜中增加速度最快的通用工程塑料。

1.机械机能:强度高、耐委靡性、尺寸不变、蠕变也小(高温前提下也少少有转变);

2.耐热老化性:加强后的UL温度指数达120~140℃(户外持久老化性也很好);

3.耐溶剂性:无应力开裂;

4.对水不变性:高温下遇水易分化(高温高湿情况下利用需谨严);

5.电气机能:

6.绝缘机能:良好(湿润、高温也能连结电机能不变,是制造电子、电气零件的抱负材料);

7.介电系数:3.0—3.2;

8.耐电弧性:120s;

9.成型加工性:通俗装备注塑或挤塑。

常见的pc管

TPU(Thermoplastic polyurethanes)热塑性聚氨酯弹性体橡胶

TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类份子和年夜份子多元醇、低份子多元醇(扩链剂)配合反映聚合而成的高份子材料。

首要分为聚酯型和聚醚型,它硬度规模宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油,透明,弹性好,在日用品、体育用品、玩具、装潢材料等范畴获得普遍利用,无卤阻燃TPU还可以取代软质PVC以知足愈来愈多范畴的环保要求。

TPU这类聚氨酯可加热塑化,化学布局上没有或很少交联,其份子根基是线性的,但是却存在必然的物理交联。

拜耳团体(Bayer)旗下的材料科学部分正式自力运营,更名科思创(Covestro, AG :1COV),是全球首要的TPU原料出产商。

挤丝机

TPE(Thermoplastic Elastomer)或TPR(Thermoplastic rubber)热塑性弹性体

热塑性弹性体可归纳综合为通用TPE和工程TPE两个类型,今朝己成长到l0年夜类30多个品种。从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE,1963年和1965年美国Phillips和Shell,开辟出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE,到70年月美欧日列国起头批量出产烯烃类TPE以来,手艺不竭立异,新的TPE品种不竭出现,组成了现今TPE的复杂系统,使橡胶产业与塑料产业连系联婚年夜年夜向前迈进了一步。 世界上已产业化出产的TPE有:苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TP0、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等,几近涵盖了此刻合成橡胶与合成树脂的所有范畴。

热塑性弹性体的长处:

(1)可用一般的热塑性塑料成型机加工,例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、紧缩成型、递模成型等。

(2)能用橡胶注塑成型机硫化,时候可由本来的20min摆布,缩短到lmin之内。

(3)可用压出机成型硫化,压出速度快、硫化时候短。

(4)出产进程中发生的废物(逸出毛边、挤出废胶)和终究呈现的废品,可以直接返回再操纵。

(5)用过的TPE旧品可以简单再生以后再次操纵,削减情况污染,扩年夜资本再生来历。

(6)不需硫化,节流能源,以高压软管出产能耗为例:橡胶为188MJ/kg,TPE为144MJ/kg,可节能25%以上。

(7)自补强性年夜,配方年夜年夜简化,从而使共同剂对聚合物的影响制约年夜为减小,质量机能更容易把握。

(8)为橡胶产业开辟新的路子,扩年夜了橡胶成品利用范畴。

热塑性弹性体的错误谬误:

TPE的耐热性不如橡胶,跟着温度上升而物性降落幅度较年夜,因此合用规模遭到限制。同时,紧缩变形、弹回性、经久性同等橡胶比拟较差,价钱上也常常高于同类的橡胶。但总的说来,TPE的长处仍十分凸起,而错误谬误则在不竭改良当中,作为一种节能环保的橡胶新型原料,成长远景十分看好。

普立万(PolyOne, NYSE: POL)的吉力士(GLS)公司是全球首要的TPE原料出产商。

PVA(polyvinyl alcohol)聚乙烯醇

聚乙烯醇:有机化合物,白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水(95℃以上),微溶于二甲基亚砜,不溶于汽油、火油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。聚乙烯醇是主要的化工原料,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处置剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。

光固化树脂(UV Curable Resin)

3D打印用光敏树脂和其他行业利用的光敏树脂根基一样是由以下几个组分组成。

一些医用补牙剂也是用光固化树脂

成份

1、光敏预聚体

光敏预聚体是指可以进行光固化的低份子量的预聚体,其份子量凡是在1 000~5 000之间。它是材料终究机能的决议身分。

光敏树脂材料预聚体首要有丙烯酸酯化环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯和多硫醇/多烯光固化树脂系统几类。

2、活性稀释剂

活性稀释剂首要是指含有环氧基团的低份子量环氧化合物,它们可以加入环氧树脂的固化反映,成为环氧树脂固化物的交联收集布局的一部门。

活性稀释剂按其每一个份子所含反映性基团的几多,可以分为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂和多官能团活性稀释剂,如单官能团的苯乙烯(St)、乙烯基吡咯烷酮(NVP)、醋酸乙烯酯(VA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(EHA)、(甲基)丙烯酸羟基酯(HEA、HEMA、HPA)等;双官能团的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)等;多官能团的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。按官能团的种类,则可分为(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类、环氧类等。按固化机理也可分为自由基型和阳离子型两类。从布局看,自由基型的活性稀释剂都是具有C=C不饱和双键的单体,如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基,光固化活性顺次为:丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。

3、光激发剂和光敏剂

光激发剂和光敏剂都是在聚合进程中起增进激发聚合的感化,但二者又有较着区分,光激发剂在反映进程中起激发剂的感化,自己介入反映,反映进程中有耗损;而光敏剂则是起能量转移感化,相当于催化剂的感化,反映进程中无耗损。

光激发剂是经由过程接收光能后构成一些活性物资如自由基或阳离子从而激发反映,首要的光激发剂包罗安眠喷鼻及其衍生物、苯乙酮衍生物、三芳基硫铃盐类等。

光敏剂的感化机理首要包罗能量转换、夺氢和天生电荷转移复合物三种,首要的光敏剂包罗二苯甲酮、米氏酮、硫杂蒽酮、联苯酰等。

特征

用于SLA的光固化树脂和下面先容的通俗的光固化预聚物根基不异,但因为SLA所用的光源是单色光,分歧于通俗的紫外光,同时对固化速度又有更高的要求,是以用于SLA的光固化树脂一般应具有以下特征。

(1)黏度低。光固化是按照CAD模子,树脂一层层叠加成零件。当完成一层后,因为树脂概况张力年夜于固态树脂概况张力,液态树脂很难主动笼盖已固化的固态树脂的概况.必需借助主动刮板将树脂液面刮平涂覆一次,并且只有待液面流平后才能加工下一层。这就需要树脂有较低的黏度,以包管其较好的流平性,便于操纵。此刻树脂黏度一般要求在600 cp·s(30℃)以下。

(2)固化缩短小。液态树脂份子间的间隔是范德华力感化间隔,间隔约为0.3~0.5 nm。固化后,份子产生了交联,构成网状布局份子间的间隔转化为共价键间隔,间隔约为0.154 nm,明显固化前后份子间的间隔减小。份子间产生一次加聚反映间隔就要减小0.125~0.325 nm。固然在化学转变进程中,C=C改变为C—C,键长略有增添,但对份子间感化间隔转变的进献是很小的。是以固化后必定呈现体积缩短。同时,固化前后由无序变成较有序,也会呈现体积缩短。缩短对成型模子十分晦气,会发生内应力,轻易引发模子零件变形,发生翘曲、开裂等,严重影响零件的精度。是以开辟低缩短的树脂是今朝SLA树脂面对的首要题目。

(3)固化速度快。一般成型时以每层厚度0.1~0.2 mm进行逐层固化,完成一个零件要固化百至数千层。是以,若是要在较短时问内制造出实体,固化速度长短常主要的。激光束对一个点进行暴光时问仅为微秒至毫秒的规模,几近相当于所用光激发剂的激起态寿命。低固化速度不但影响固化结果,同时也直接影响着成型机的工作效力,很难合用于贸易出产。

(4)溶胀小。在模子成型进程中,液态树脂一向笼盖在已固化的部门工件上面,可以或许渗透到固化件内而使已固化的树脂产生溶胀,造成零件尺寸产生增年夜。只有树脂溶胀小,才能包管模子的精度。

(5)高的光敏感性。因为SLA所用的是单色光,这就要求感光树脂与激光的波长必需匹配,即激光的波长尽量在感光树脂的最年夜接收波长四周。同时感光树脂的接收波长规模应窄,如许可以包管只在激光照耀的点上产生固化,从而进步零件的建造精度。

(6)固化水平高。可以削减后固化成型模子的缩短,从而削减后固化变形。

(7)湿态强度高。较高的湿态强度可以包管后固化进程不发生变形、膨胀、及层间剥离。

瑞典柏斯托(Perstrop)公司是着名出产公司。

金属粉末

(一)钛合金、铝合金、不锈钢,能用来3D打印的金属粉末材料真很多

  金属粉末3D打印,按照咨询公司SmarTech展望,到2024年全球用于金属粉末增材制造的市场范围将到达110亿美金。今朝,3D打印金属粉末材料种类包罗不锈钢、模具钢、镍合金、钛合金、钴铬合金、铝合金和青铜合金等。

3D打印用金属粉末

  铁基合金是工程手艺中最主要、用量最年夜的金属材料,多用于复杂布局的成型,好比3D打印用不锈钢,比拟于传统锻造铸造手艺,其具有高强度、优良的耐高温、耐磨性和耐蚀性等物理、化学和力学机能,且具有很高的尺寸精度和材料操纵率,在航空航天、汽车、船舶、机械制造等行业获得普遍的利用。

  钛合金具有优良的强度和韧性,连系耐侵蚀、低比重和生物相容性,使其在航空航天和汽车角逐中很多高机能工程利用很是抱负,并且还用于出产生物医学植入物,强度高、模量低、耐委靡性强。

3D打印的钛合金零件

  钴铬合金则因为高耐磨性、杰出的生物相容性、无镍(镍含量<0.1%)特点,经常使用于外科植入物如合金人工关节、膝关节和髋关节,也可用于策动机部件,风力涡轮机和很多其他产业部件等。

  铝合金是产业中利用最普遍的一类有色金属布局材料,其密度低,比强度较高,接近或跨越优良钢,塑性好。研究表白,3D打印用铝合金可以做到零件致密、组织藐小,力学机能则堪比铸件乃至优于锻造成型零件,且相较于传统工艺零部件其质量可削减22%,本钱却可削减30%。

  铜合金具有优良的导热性和导电性,热办理利用中的具良好热传导率的铜,可以连系设计自由度,发生复杂的内部布局和随形冷却通道。

(二)3D打印用的金属粉末是怎样制造出来的?

  金属粉末制备方式依照制备工艺首要可分为:还原法、电解法、研磨法、雾化法等。今朝国内经常使用的两种最早进制粉工艺是氩气雾化法和等离子扭转电极法。

1、氩气雾化法

  氩气雾化法制粉是操纵快速活动的氩气流冲击金属液体,将其破裂为藐小颗粒,继而冷凝成为固体粉末的制粉方式。

2、等离子扭转电极法

  等离子态被称为物资的第四态,等离子扭转电极雾化(PREP法)制粉进程可简单描写为:将金属或合金制成自耗电极,自耗电极端部在同轴等离子体电弧加热源的感化下融化构成液膜,液膜在扭转离心力的感化下被高速甩出构成液滴,熔融液滴与雾化室内惰性气体(氩气或氦气)磨擦,在切应力感化下进一步破裂,随后熔滴在概况张力的感化下快速冷却凝固成球形粉末。

等离子扭转电极雾化法道理图

  采取等离子扭转电极法所出产的金属粉末具有以下长处:

  球形度较高、概况光洁、活动性好、松装密度高,是以铺粉平均性好,打印产物致密度高;

  粉末粒径小、粒度散布窄、氧含量低、打印时少/无球化及团圆现象、融化结果好、产物概况光洁度高,且打印的一致性与平均性可以获得充实保障;

  根基不存在空心粉、卫星粉,打印进程中不会存在空心球带来的气隙、卷入性和析出性气孔、裂纹等缺点。

(三)3D打印对金属粉末的机能都有哪些要求?

  另外要知足3D打印对材料的要求,金属粉末需要知足以下前提:

1、纯净度

  陶瓷同化物会明显下降终究制件的机能,并且这些同化物一般具有较高的熔点,难以烧结成形,是以粉末中必需无陶瓷同化物。

  除此以外,氧、氮含量也需要严酷节制。今朝用于金属3D打印的粉末制备手艺首要以雾化法为主,粉末具有年夜的比概况积,轻易氧化,在航空航天等特别利用范畴,客户对此指标的要求更加严酷,如高温合金粉末氧含量为0.006%-0.018%,钛合金粉末氧含量为0.007%-0.013%,不锈钢粉末氧含量为0.010%-0.025%。

2、粉末粒度散布

  分歧3D打印装备及成形工艺对粉末粒度散布要求分歧。今朝金属3D打印经常使用的粉末粒度规模是15-53μm(细粉)、53-105μm(粗粉),部门场所下可放宽至105-150μm(粗粉)。

  3D打印用金属粉末粒度的选择首要是按照分歧能量源的金属打印机划分的,以激光作为能量源的打印机,因其聚焦光斑邃密,较易融化细粉,合适利用15-53μm的粉末作为耗材,粉末补给体例为逐层铺粉;以电子束作为能量源的铺粉型打印机,聚焦光斑略粗,更适于融化粗粉,合适利用53-105μm的粗粉为主;对同轴送粉型打印机,则可采取粒度为105-150μm的粉末作为耗材。

某厂家出产的不锈钢粉末的微不雅布局

3、粉末描摹

  粉末描摹和粉末的制备方式紧密亲密相干。一般由金属气态或熔融液态改变成粉末时,粉末颗粒外形趋于球形,由固态状变成粉末时,粉末颗粒多为不法则外形,而由水溶液电解法制备的粉末大都呈树枝状。

  一般而言,球形度越高,粉末颗粒的活动性也越好。3D打印金属粉末要求球形度在98%以上,如许打印时铺粉及送粉更轻易进行。

常见粉末制备方式及粉末描摹

  上面的表格为分歧制粉方式对应的金属粉末描摹,可以看出,除气雾化法和扭转电极法外,其余方式制备的粉末描摹均为非球形,是以,气雾化法、扭转电极法是高品质3D打印金属粉末的首要制备方式。

4、粉末活动性和松装密度

  粉末活动性直接影响打印进程中铺粉的平均性和送粉进程的不变性。

  活动性与粉末描摹、粒度散布及松装密度相干,粉末颗粒越年夜、颗粒外形越法则、粒度构成中极细的粉末所占的比例越小,其活动性越好;颗粒密度不变,相对密度增添,粉末活动性则增添。别的,颗粒概况吸附水、气体等会下降粉末活动性。

  松装密度是粉末试样天然地布满划定容器时,单元容积的粉末质量,一般环境下,粉末粒度越粗,松装密度越年夜,粗细搭配的粉末可以或许取得更高的松装密度,松装密度对金属打印终究产物的密度影响还没有定论,但松装密度增添,可改良粉末的活动性。

本文就为年夜家讲授到这里,但愿对年夜家有所帮忙。

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