3 d打印材料和流程指南

这个3 d印刷材料指南旨在给你高级信息最常用的3 d印刷材料和过程。在这个资源我们覆盖材料和当前的趋势在加法制造材料。我们还提供指导等常见的3 d打印流程材料挤压、喷射、粉末床融合和增值税光聚合。

3 d打印材料

后制作方法利用从人体组织到巧克力月球尘埃,你一定想知道,“3 d打印什么材料我们可以不使用吗?”

答案是:也许没有。

3 d打印技术的普及和应用程序继续增长,那么材料的范围,以适应不同产品的各种需求和行业。开云体育手机app下载安装苹果下面是一些最常见的加法制造和功利主义的材料:

塑料/聚合物

塑料和聚合物是目前最常用的材料,也不奇怪,因为他们的第一材料通常采用相对便宜和轻量级。尽管制造商想扩大他们的其他材料的使用,增加各种各样的应用程序可以利用塑料和聚合物可以确保他们没有从加法制造现场消失的危险。

一些最流行的热塑性塑料包括:

• 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS):最受欢迎的材料生产的应用3 d印刷、ABS强,耐用,便宜。外壳的理想材料,夹具,夹具和其他最终使用的部分。
• 聚酰胺(PA):也称为尼龙、PA比ABS,虽然更贵。它有一个健壮的物理属性的组合,包括重要的延性,使其功能原型的一个受欢迎的选择。
• 聚碳酸酯(PC):除了光与杰出的抗拉强度和密度,PC是高度耐药的影响。当钢筋与纤维,它可以用来打印部分与杰出的刚度和强度。

金属

根据广州捷普的20213 d打印技术的发展趋势调查中,金属是第二个3 d印刷材料制造商最希望使用如果注册版本可以在一个合理的成本。七个受访者说他们愿意使用金属。下载完整的捷普电子调查报告。

在许多方面,金属3 d印制技术使得制造商的工作变得更加容易。有些材料,如聚合物,本质上要求新材料产业的发展对3 d印刷、添加剂制造商之前可以使用现有的线,金属粉末或原料。在金属难以使用传统的制造方法,通过3 d打印,制造商可以更容易地使部分相同的材料,他们通常会机器。

作为一般规则,任何金属焊接或铸造将与加法制造。一些流行的金属用于3 d打印技术包括:

• 钢:相比,一个臭名昭著的强劲、含量和大多数金属,很实惠的选择,工程师和科学家正在使用钢在高压、高温环境,体重较低的问题。
• 钛:光,强大和生物相容性,钛尤其受欢迎3 d打印技术在航空航天和医疗应用程序,如植入。
• 铝:虽然不像钢或钛、铝更耐腐蚀,轻便,而且多才多艺,是一种理想的赛车组件。它还提供了机会来创建薄和细节部分。

陶瓷

陶瓷在压缩和优越的机械性能在较高的温度下金属和塑料,和他们拥有电气和热导率,可以用于广泛的应用程序。他们是在航空航天和汽车工业特别流行。开云体育手机app下载安装苹果与他们的重量轻和耐热能力,陶瓷可以承受高水平的热而不破坏或扭曲。这些品质使它理想的材料高温应用。

复合材料

Composites-two材料与协同效应无论是原材料融合成一个具有在其own-provide优良的物理性能和加工性能的组合。他们推荐材料工具和功能部分。因为他们的重量优化以及重要的强度和耐久性,复合材料是一个有利的选择当加工一个非常大的或几何复杂部分轻型飞机和汽车。

一些现在流行的热塑性塑料复合材料填料包括碳和玻璃纤维,但各种复合材料的不断扩大并变得更加复杂。根据填料用于热塑性复合材料,复合导热或绝缘、导电或绝缘,轻或重,硬或软。复合材料可以解决许多工程挑战。

定制的工程材料

现在,产品的范围3 d打印技术应用公司可以发展受到认证的材料选择。在捷普电子,我们已经注意到越来越多的公司要求定制和先进材料与特定的强度,耐化学性或机集成特性。他们越来越多地选择定制的工程材料专门优化的效率和耐久性商品,这是否意味着制定等特定属性增强,阻燃、导电、润滑、静电耗散(ESD),等等。

这意味着他们需要的材料,可以快速创建和注册。捷普集团采取积极的措施来满足这种日益增长的需求而打开捷普电子材料创新中心在Chaska,明尼苏达州。团队创建,捷普电子工程材料和生产端到端3 d打印解决方案,包括聚合物配方、复合开发和ISO 9001质量管理体系(QMS)认证。这些材料通常用于构建工具、工装夹具、原型和生产部分。

3 d打印材料市场趋势

在短短两年,3 d打印技术先进的显著,加法制造的应用都在飞涨。而原型中最常见的用例是在前几年,研究和开发现在上衣用例。其他人,像生产部分,桥生产夹具,夹具和工具和修复在过去两年大幅增长。

下载完整的捷普电子调查报告。

即使3 d打印技术的普及和使用已经迅速增加,仍存在一些挑战,品牌必须解决。在第一个加法制造我们在2017年进行的调查中,最大的3 d打印技术挑战预处理和后处理的成本,系统设备的成本,缺乏内部专业知识和3 d印刷材料的成本。

两年后,重点已经从3 d打印技术转移的材料。受访者列出材料成本,今年部分质量、系统设备的成本和有限的选择材料作为他们最大的挑战。此外,94%的人说,设计师经常选择传统制造方法由于缺少加法制造材料。但是很多将与明亮的展开3 d打印技术的未来。

多年来,随着技术和能力发展,已经改变了一些挑战。今天,最大的挑战是预处理和后期处理的成本,有限的选择材料和技术限制。

鉴于与材料制造商面临的挑战,由此可见,99%的参与者表示,获得更多种类的具有成本效益的、认证加法制造将导致更大的3 d打印技术的使用。结果,10的参与者认为他们将增加3 d打印应用程序的类型和应用技术印刷更多的生产部分。

而塑料和聚合物仍是最受欢迎的和常见的材料,当被问及参与者想要哪些材料认证时使用的版本可以在一个合理的成本,最常见的反应是金属和复合材料。

加法制造目前许多行业经历同样的过程。开云体育手机app下载安装苹果通常,使用重金属行业已开云体育手机app下载安装苹果经从更多的聚合物材料,然后转换到光金属最后最终使用的复合材料。这是材料的实用性的自然发展,我相信加法制造会遵循相同的过程。

该行业目前看轻的过渡金属。经济和高效的工具提供的解决方案可以满足部分设计师的需求缺乏,但是一旦行业发现其平衡,我们将开始看到更多转换到正确的材料是每个公司的应用程序。

在这个行业有一件事是肯定的:有一天,加法制造过程将有价值的工具在每个工程师的工具箱。总是会有一个注塑、复合上篮和铸件;然而,我期待有一天当应该加法制造,每一部分。

3 d打印材料兼容不同的过程

3 d打印技术流程

3 d打印技术首次引入时在1980年代,它引发了一场革命。此后,3 d打印机各种行业的工厂——从消费品到医疗、航空航天和提供了一个全新的功能,缩短生产周期,加速原型和改变工程师和设计师开云体育手机app下载安装苹果方法jobs-using的方式加法制造设计(DfAM)。

容纳和扩大这大量的应用程序和利用不同的材料选择,已经批准了数个加法制造过程和改进在过去30 - 40年。我们检查五3 d打印技术和打印机类型:

增值税Photopolymerisation

Kodama Hideo博士在1981年,成为第一个人发展一种快速成型技术在日本名古屋市工业研究所,描述一个方法制造,一层一层地继承构造对象。这个想法奠定了基础第一有限元程序,专利在1984年查尔斯船体。船体的有限元专利披露逐步光聚合过程的光敏聚合物选择性凝固通过定向光束的能量,根据图形模式。

这一创新引发了加法制造革命,概念至今仍普遍采用近40年。增值税Photopolymerisation过程是受欢迎的快速成型,铸造和空气动力学测试。感光性树脂,一般情况下,患有低hygro /热机械性能和耐紫外线有限。

增值税光聚合的亚型有限元(SLA),数字光处理(DLP)和连续数字光处理(CDLP)。这些过程之间有许多差异,但主要从SLA DLP投影的使用选择性地巩固整个层部分,与积分激光,而CDLP带的分段方法Z高度和光线从DLP投影,取而代之的是持续的过程。

材料挤压

在材料挤压过程的连续纤维热塑性复合材料加热和支付通过一个喷嘴,该收益水平和垂直移动构建平台,增加每一层。常见的过程对于许多便宜,国内和爱好3 d打印机,它是一个非常受欢迎的添加剂生产过程的可用性对于一般消费者需求和质量。一个相对低温的过程,它可以操作没有监督,利用各种材料和初始和运行成本较低。

使用在各种各样的行业,从汽车到消费品,杠杆在许多阶段的开云体育手机app下载安装苹果过程,包括开发、原型和生产。它可以用来打印详细的最终用途部件和最常见的过程夹具,夹具和工具。材料挤压被称为熔融沉积成型(FDM™)或熔丝加工(FFF)。

材料喷射

与增值税光聚合,材料喷射(乔丹)不需要增值税的树脂。相反,类似于那些用于标准喷墨打印的打印头将水滴的光敏聚合物以线性方式所需的区域的构建平台。作为紫外线水滴沉积,附着在Y桥治愈他们。这些系统可以控制他们的物质沉积在一个很小的体积像素,有时称为体素。这种能力来控制沉积的细节导致产品和功能细节和光滑的表面光洁度。

多个喷墨喷咀可以同时分配不同的材料,使多材料和全彩印刷。支持结构是必需的,但可溶解的支持结构是一个简单的、共同的解决方案。MJ-made 3 d印刷部分是最佳杠杆打印非功能性原型,他们适合制作逼真的视觉和触觉原型与表面光滑足以像射出成型部分。

所有添加剂的生产流程,乔丹提供最高的分辨率和密度,有大能力和提供工作的机会,多种材料和支撑材料。然而,这项技术有高价格和低选择当前可用的材料。两个亚型在需求(国防部)和纳米颗粒喷射(NPJ)。国防部使用热塑性蜡和利用几乎只制造熔模铸造模式。NPJ打印机是典型的MJ的组合印刷,使用嵌入式陶瓷或金属材料,生产部分像粘结剂喷射过程,但细功能细节。

粘结剂喷射

的粘结剂喷射(BJ)传播的过程始于re-coater一层薄薄的粉在构建平台。然后,喷墨喷头适用于液态粘合剂,有效地胶建筑材料的微粒在一起,合并各层在一起来创建一个凝固的部分。

粉粘结剂喷射可以用于几乎任何材料。此外,由于结合发生在室温下,BJ避免弯曲引起的热变化(如在FDM翘曲,SLS或DMSL / SLM或卷曲在SLA)。但是,完成对象往往是在“绿色”状态,这意味着它有机械品质差和非常脆弱的,除非它是加强进一步处理。

这种制造方法通常用于创建原型,可以在全彩色印刷,铸造模式和模具。

粉床融合

所有粉床融合(PBF)3 d打印技术的方法从床上粉的构建平台。使用激光或电子束融化和熔丝粉在正确的区域,然后构建平台降低了,新的一层粉末传播re-coater创建下一层的一部分。印刷完成后,删除剩下的散粉,露出最后的对象。

大多数PBF方法不需要一个支持结构,它允许制造商形成更复杂的几何图形。它是相对便宜,可以用于各种各样的材料。然而,这个过程是阻碍了粉末材料的速度可以重新涂在构建平台。它也需要大量的电力和完成的质量依赖于粒子的大小。

PBF印刷技术包括多射流融合(MJF),选择性激光烧结(SLS),直接金属激光烧结/选择性激光熔化(摘要/ SLM)和电子束熔炼(度)。PBF经常利用印刷系列部件,原型形式/健康和功能测试夹具,夹具和工具。

在3 d打印封闭与开放平台

封闭的平台打印机运行参数和材料3 d打印机指定的OEM。这些打印机通常提供一致的结果,具有良好的美学,物理性能和尺寸稳定性。这些通常是伟大的全能打印机但不太灵活的高级用户希望调整他们的3 d印刷过程创造最好的部分他们的应用程序的性能。唯一来源采购的材料和打印机还可以创建一个收养问题,像一些供应链专家们不允许唯一来源情况发生在他们的产品。

开放平台的打印机允许用户实验和建立与任何材料或参数的选择。开放平台3 d打印机通常需要更大的理解技术和先进用户成功地实现这些解决方案。开放平台的解决方案可以消除供应链冲突和提供能力调整部分更大的美学,物理性质或部分的尺寸精度。开放式平台允许用户决定哪些组合这三个是他们的应用程序的最佳解决方案。