PP 3D列印材料家族再填新成員,用於熔融顆粒3D列印

2020-12-14 3DScienceValley

聚丙烯（PP）作為熱塑性塑料聚合物，因其優秀的機械、熱和化學性能而被廣泛使用，是全球第二大最常用的聚合物。

3D列印聚丙烯材料長期以來以用於材料擠出3D列印工藝的線材較為常見。近年來，化工材料企業逐漸推出了面向工業級塑料3D列印技術的聚丙烯材料，通過增材製造技術為汽車、醫療、基礎設施等領域的製造商提供小批量生產、橋梁式製造解決方案，或實現更為複雜的聚丙烯零件設計。

在這一趨勢下，聚丙烯3D列印材料的種類進一步豐富，涵蓋了用於選區雷射燒結、高速燒結、多射流熔融在內的工業級增材製造技術領域。近日，化工材料企業帝斯曼（DSM）推出了聚丙烯3D列印顆粒材料，用於熔融顆粒製造（FGF）3D列印工藝，再次豐富了聚丙烯3D列印材料家族。

更廣泛的工業應用

DSM 推出的聚丙烯材料是一種玻璃纖維填充的聚丙烯材料-Arnilene AM6001 GF（G），用於熔融顆粒製造（FGF）3D列印技術。

AM6001 GF（G）中的（G）代表顆粒，該材料與高通量生產中所用的聚丙烯材料為相同的基體材料。帝斯曼與設備合作夥伴合作，在封閉式和開放式腔體印表機上驗證材料，從而優化FGF列印材料。

DSM PP顆粒材料3D列印應用-汙水檢查井組件。來源：DSM

DSM 通過結合材料專業知識、建模和仿真、面向增材製造的設計和製造專業知識，使得玻璃纖維填充聚丙烯材料達到理想的機械、熱和化學性能。

Arnilene AM6001 GF（G）應用領域：

低溫模具需要連續使用溫度高達130°C的應用結構、剛性或堅固零件海洋水環境中的應用輕量化設計和需要抗衝擊性零件，替代金屬汽車應用基礎設施和水管理主要優勢：

機械性能溫度能力：135°C的高熱變形溫度耐化學性可列印性：易於在各種FGF熔融顆粒製造3D印表機上進行處理後期處理：易於加工、銑削3D科學谷Review

正如DSM增材製造創新總監Geoff Gardner 所說，工程塑料的3D列印可用性，是塑料聚合物增材製造革命的下一步。聚丙烯是一種半結晶的工程塑料，結合增材製造在無模具、易於實現複雜設計的優勢，聚丙烯3D列印將為工業界帶來相對低成本的增材製造解決方案。

《3D列印塑料白皮書》。來源：3D科學谷

3D科學谷在此藉助市場上兩種典型的工業級塑料增材製造技術及其聚丙烯材料的應用，來看一下聚丙烯3D列印的應用潛力。

MJF 3D列印聚丙烯

惠普在2020年向市場推出的聚丙烯材料，是多射流熔融（MJF ）3D列印材料家族中成本相對低的，以較低的成本生產出MJF技術列印的功能部件，這將激活很多以往因價格限制而無法實現的應用，幫助工業用戶在成本、設計、性能和產能中實現平衡，找到合適的價格和材料。惠普推出市場的3D列印PP材料，將為工業領域帶來更豐富的3D列印規模生產應用。

惠普PP 材料3D列印應用案例。來源：惠普

惠普在前期費了大量精力來研究Multi Jet Fusion技術與PP材料的適配性，最終解決了其特殊的平面成型性能以及與工程塑料零件難以銜接搭配的問題。在巴斯夫的助力下，適配惠普3D列印技術的PP材料正式推出，並將廣泛用於汽車、消費品、工業和醫療領域的應用。

惠普3D列印將PP 3D列印材料的特點總結如下：

突破性的經濟性：相比起目前HP 3D 列印最常用的材料PA12，聚丙烯的成本相對要低很多，最高可節省30%的花費。出色的機械性能：PP材質是適配於HP Jet Fusion 5200 系列3D列印解決方案，可提供高生產率，並最大程度地減少工業級製造的浪費。可復用性：PP材料可以100%回收剩餘粉末，進一步提升材料利用率。出色的耐化學性、低吸溼性和長期耐用性：是管道、流體輸送系統、空調系統和容器等要求長期吸水量低的應用，PP 材料3D列印零件經過相應後處理之後，還可用於要求完全不吸水的應用。HSS 3D列印聚丙烯

voxeljet-維捷推出了用於高速燒結（HSS）3D列印技術的聚丙烯材料。該材料不會出現應力開裂問題，並在較高溫度下具有出色的耐電性和耐化學性。PP材料在塑料零件製造中的應用非常廣泛，例如汽車保險槓、外飾件的製造中都會用到PP材料，針對這類應用開發的PP材料，具有低線性熱膨脹係數和比重，具有可加工性和衝擊/剛度平衡。

HSS 3D列印聚丙烯的應用領域包括：

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