3D列印材料應用

尋找 3D 列印材料的指南

在創建 3D 列印對象時，選擇正確的材料很重要。每種都提供不同的好處，例如耐熱性、靈活性或高質量的光潔度，並且使用的 3D 列印材料類型可以製造或破壞您的原型、工具或最終用途零件。

3D列印材料簡介

所有 3D 列印機都需要材料來製作成品。但是有大量可用的材料，知道選擇哪一種可能會令人困惑。您的選擇很大程度上取決於您的要求，您應該在開始之前確定這些要求。

本指南概述了最流行的 3D 列印材料、它們的特性以及它們如何使您的業務受益。

需要考慮的材料特性

所有 3D 列印材料類型都有不同的屬性。從廣義上講，它們分為三類：

  • 審美的
  • 技術的
  • 加工

如果您正在創建視覺輔助工具，您可能會優先考慮良好的美學。然而，商業印刷最終用途零件可能更看重技術性能而不是外觀。

以下是材料可以在您的列印中確定的一些最重要的屬性：

良好的表面質量。在向客戶展示概念時（就像Killa Design對其建築 3D 列印模型所做的那樣），高質量的表面光潔度至關重要

低收縮。收縮可能是列印過程中的一個問題。抗收縮材料意味著可以更好地保留尺寸——這對於精密工具非常重要Ultimaker Tough PLA將技術性能與最小收縮率相結合

韌性和耐用性。像Gerhard Schubert GmbH這樣使用 3D 列印機為其包裝機製造工具的公司，將耐用性放在首位。最終使用的零件必須堅固且能夠承受重複使用

熱阻。耐熱性有利於製造原型的公司，因為它提供了更大的設計自由度

抗拉強度高。材料有時需要承受高水平的張力。高抗拉強度對於這些類型的工具很重要

耐化學性。如果一個物體會經常接觸化學物質，它必須能夠承受它們的影響

使用方便。在創建工具時，必須確保首次列印部件的材料正確——並且這些部件不受大氣條件的影響

靈活性。某些產品需要具有靈活性才能正常運行（並且不會在壓力下折斷）

電阻。雖然這是一個不太常見的要求，但出於安全原因，一些公司需要絕緣材料 – 或防止靜電放電

 

不同類型的3D列印技術

技術也在為您確定合適的 3D 列印材料方面發揮作用。以下是 3D 列印技術的主要類型以及最適合它們的材料的簡要介紹：

熔絲製造 (FFF)。這種形式的 3D 列印使用熱塑性長絲，如 PLA、TPU、PET 和 ABS

立體光刻 (SLA) 和直接光處理 (DLP)。這些使用光列印，因此需要光敏樹脂

選擇性激光燒結 (SLS)。SLS 使用熱能在構建區域內融合粉末顆粒。因此，熱塑性粉末是最好的（即不同類型的尼龍）。

材料噴射 (MJ) 和按需下降 (DOD)。由於這些使用材料液滴，材料需要是光敏樹脂

粘合劑噴射 (BJ)。粘合劑噴射使用列印頭將粘合劑液滴滴在粉末表面上。最好使用的材料是沙子或金屬粉末

直接金屬激光燒結 (DMLS)、選擇性激光熔化。這會在列印成品時添加金屬粉末。它需要鋁、不銹鋼或鈦

 

每個行業的材料

常見的 3D 列印材料也因行業而異。以下列出了一些使用 3D 列印機的行業，以及他們青睞的材料：

建築學。對於像Make Architects這樣的建築師來說，美學是一個關鍵問題，尤其是在向客戶展示 3D 設計時。諸如 PLA 之類的材料是一個不錯的選擇，因為它具有光澤、迷人的飾面，並且可以以高分辨率列印

汽車。汽車行業通常需要快速、簡單的原型製作，以及適合工廠車間的印刷工具和最終用途零件。堅固性和高抗拉強度是關鍵，其次是耐熱性，有時甚至是耐化學性。ABS 是一種流行的選擇，因為它易於使用、堅固且可以承受一些熱量

消費品。消費品企業通常必須在提交最終設計之前測試產品的多次迭代。PLA等易於使用的材料或尼龍等多功能材料是理想的

工業品。工業品通常需要堅固、靈活且不易破損。喜力的 3D 列印生產線工裝就是一個例子。一些公司可能會青睞 CPE（具有高抗拉強度）或 PC（因為其出色的強度）等材料

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不同類型的3D列印材料

有幾種類型的 3D 列印材料。以下是用於許多常見應用的 Ultimaker 3D 列印材料列表。但隨著新材料的不斷開發，選擇幾乎是無限的。

ABS。ABS 適用於原型設計和適合性測試，使其成為航空、汽車和工業產品開發等行業的熱門選擇。它的屬性包括：

  • 耐用的
  • 耐熱性（最高 85°C）
  • 良好的機械性能
  • 受到紫外線的不利影響

CPE。CPE 與 ABS 一樣堅固，但無味。它是工業用途（原型、工具等）的流行材料。它的屬性包括：

  • 強的
  • 高抗拉強度
  • 無味
  • 排放有限的 VOC 和 UFP
  • 尺寸穩定
  • 耐化學品

CPE+。CPE+比CPE強，耐熱性更強。這使得它更適合工業用途

尼龍（聚酰胺）。尼龍可用於列印工具、原型和最終用途零件。由於其可靠性和易用性，它在廣泛的行業中很受歡迎。它的屬性包括：

  • 強的
  • 抗衝擊
  • 靈活的
  • 耐磨損和腐蝕
  • 便於使用
  • 可靠的

PC。PC 受到工程師的青睞，是目前最堅韌的材料之一。它是製造模具、照明、短期製造和工程零件的理想選擇。它的屬性包括：

  • 艱難的
  • 在紫外光下穩定
  • 耐熱
  • 尺寸穩定
  • 耐化學品
  • 不易燃的

PLA。PLA 在美學上令人愉悅，可用於創建可視化輔助工具和概念模型。建築師經常選擇PLA。它的屬性包括：

  • 易於列印
  • 可靠的
  • 低收縮率
  • 良好的表面質量
  • 不太強（不適合功能/機械零件）

PP。PP 很受歡迎，許多行業都使用它來製造原型和最終用途零件。它的屬性包括：

  • 耐用的
  • 即使在彎曲或彎曲後也能保持其形狀
  • 低摩擦
  • 耐化學品
  • 高電阻

TPU 95A。這種半柔性材料對於需要為原型或最終用途零件提供類似橡膠效果的企業非常有用。它的屬性包括：

  • 靈活的
  • 強的
  • 在高衝擊下不會變形或斷裂
  • 耐許多常見的油和化學品
  • 易於列印

如果您想了解更多關於 3D 列印材料類型的信息，請瀏覽 Ultimaker 的三部分材料系列。