3D打印是一种多用途制造工艺,用于样件及耐用型终端零部件的生产。一些领域要求3D打印零部件具有极高的强度和耐用型,而这些特点很大程度上取决于设计以及生产零部件所使用的3D打印材料。本文将介绍Xometry的几种高强度3D打印材料。
高强度3D打印材料的指标
高强度材料或者高强度材料制成的零部件具有较高的抗张强度、压实强度或者剪切强度。能够抵抗高应力并且在重载下不易变形。高强度材料还具有较好的耐冲击性、耐化学性以及耐恶劣天气条件的特性。此外,打印件的强度还取决于一些其他因素如设计、后处理以及打印设置。
Xometry高强度3D打印材料
不同的打印技术需要不同的塑料或金属。下面将介绍每种打印技术所需要的打印材料及具体特性。
CE 221 (氰酸酯)
以耐高温和高硬度著称。热变形温度高,可安全用于热要求较高的应用。CE221树脂热稳定时间长,玻璃转变温度约225°C
该材料耐高压,可进行高精度表面修饰处理。
- 3D 打印技术: Carbon DLS
- 应用领域:工业产品、电子装配部件、流体歧管
PA12碳填充尼龙
PA12尼龙树脂混合短切碳纤维,具有出色的结构性能。碳纤维占总重量的35%。方便自由设计,特别是原型设计。
拥有较高的强度和硬度,在某些应用中可以代替金属使用,比如钻模、固定件、钻导子以及压配嵌件。广泛应用于汽车、工业及娱乐行业。PA12碳填充尼龙被广泛认为是拥有最高强度重量比的FDM材料。
- 3D打印技术: FDM
- 应用领域: 工装、原型设计
EPX 82树脂
EPX82树脂是一种环氧基光聚合物,具有出色的韧性、硬度、耐用型、耐温性以及82MPA的抗拉强度。拥有紫外稳定性和热稳定性,适合多种应用。打印精度高。
EPX82树脂耐冲击、耐热,可以在温度不断变化的情况持续使用。
- 3D打印技术: Carbon DLS
- 应用领域:钻模、灯具、支架、连接件
聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯是一种韧性无定形材料,拥有较高的抗冲击强度、出色的稳定性及卓越的电气性能。使用温度范围较广,热变形温度140°C。
广泛用于安全头盔、汽车前照灯透镜及防弹玻璃的生产。可配合阻燃材料使用,无明显的材料降解。
- 3D打印技术: FDM
- 应用领域:医用设备、工业产品、电子部件
不锈钢 17.4 / 1.4542
17.4不锈钢属于铬镍铜钢,拥有较高的强度和出色的韧性。抗张强度1070N/mm2。具有较好的耐腐蚀性。强度高,多用于航空航天及高科技行业零部件如齿轮、涡轮叶片、机轴及压模。
可以按照不同的硬度及韧性要求,对该材料进行热处理。直接金属激光烧结(DMLS)是标准的不锈钢打印形式。不过也会用到一些其他方法如粘合成型和选择性激光熔化(SLM)。
- 3D打印技术: DMLS, 粘合成型, SLM
- 应用领域: 航空航天、高科技行业
ULTEM 1010
和其他FDM热塑性材料相比,ULTEM 1010表现出最佳的耐热性、耐化学性和抗张强度。有透明、不透明以及玻璃填充等级。可广泛应用于自定义工具(金属或塑料零部件加工)、医用工具及耐热模具。
ULTEM 1010是一种高性能聚醚酰亚胺热塑性材料,可以说是目前强度最高的FDM打印材料。热膨胀系数极低。食品接触级,具有生物相容性,是食品行业的理想材料。
- 3D打印技术: FDM
- 应用领域:食品行业、工装
PEEK
能够抵抗刺激性化学品,机械强度高、尺寸稳定性好。PEEK能够在高温环境中保持硬度,可在170°C以内持续使用。
PEEK,耐疲劳、耐应力开裂性较好,适用于航空航天、油气及半导体的生产。
- 3D打印技术: FDM
- 应用领域:轴承、密封件、阀门、管件
ULTEM 9085
较高的强度重量比、高冲击强度、耐热性好。ULTEM 9085阻燃效果好,可用于航空航天及汽车行业样机及工具的生产。性能堪比6.68尼龙(9800)。
ULTEM 9085 机械强度高、重量轻,适合终端部件的生产。
- 3D打印技术: FDM
- 应用领域:钻模、固定件、复合模具
AlSiMG 铝/ EN 1706: 1998
AISiMG铝在高温(约200°C)条件下表现出较高的强度。出色的耐腐蚀性、易抛光。较好的可使用性、耐热裂性。疲劳强度110N/mm2。
AISiMG铝具有较好的可焊接性,广泛应用于车辆、机器及飞行器零部件。室温下抗张强度290MPa。
- 3D打印技术: DMLS
- 应用领域:汽车、航空航天
316L不锈钢 / 1.4404
含碳量低,属于铬镍钼不锈钢,熔点1400°C。在氯基介质和不氧化酸中表现出出色的耐腐蚀性和稳定性。抗张强度高达500N/mm2。
主要用于食品加工与实验室设备、热交换器、螺母与螺栓。在所有金属材料中,光滑性最好。
- 3D打印技术:DMLS
- 应用领域: 食品与饮料设备、制药设备
高强度3D打印材料价格对比
Xometry报价引擎中三种树脂价格对比,以下是CAD模型:
材料 | 技术 | 抗张强度 | 每件价格 | 每 10 件单价 | 每 100 件单价 |
CE 221 | Carbon DLS | 92 Mpa | € 645.21 | € 171.58 | 按需报价 |
PA 12碳填充尼龙 | FDM | 76 MPa | € 24.60 | € 18.49 | € 14.31 |
EPX 82 | Carbon DLS | 82 Mpa | € 201.85 | € 46.38 | € 46.38 |
PC | FDM | 60 MPa | € 34.45 | € 25.89 | € 25.03 |
17.4不锈钢 | DMLS | 1103 MPa | € 387.12 | € 294.83 | 按需报价 |
ULTEM 1010 | FDM | 105 MPa | € 50.03 | € 35.80 | € 34.61 |
PEEK | FDM | 110 Mpa | € 44.21 | € 32.32 | € 23.56 |
ULTEM 9085 | FDM | 70 MPa | € 47.64 | € 35.80 | € 34.61 |
AlSiMG铝 | DMLS | 230 – 290 MPa | € 174.76 | € 89.19 | € 87.80 |
316L不锈钢 | DMLS | 490 – 690 MPa | € 387.12 | € 294.83 | 按需报价 |
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结语
高强度3D打印材料分为两种:塑料(FDM、SLS、SLA)和金属(DMLS)。 Xometry为您提供高效、可靠、高精度的3D打印服务。我公司拥有实时报价引擎,超1万家制造商遍布全球,从报价到上门配送全程贴心服务,为您的零部件生产保驾护航。
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