廣泛的應用 3D列印尼龍材料解析

2020-12-18 中關村在線

3D列印如今已從小眾市場迅速擴張為主流趨勢,並正在以驚人的速度發展著。無論是昂貴的小型設備還是工業級操作,3D列印的硬體水平正以相對平穩的速度不斷得到優化升級。因此下一階段的關注重點無疑將是如何改善3D列印材料,以創造出更多靈活、耐用又好用的零部件。

近年來,在3D列印材料中引入尼龍是極具意義的一次發展,它具備多項顯著優勢,且可以與其他材料結合,有助改善列印工序,製造出更好的產品。

尼龍材料相比其他列印材料吸溼率更高,所以更易噴漆上色,並有著更高的強度和靈活度。如今,它被廣泛應用於常見的機器零部件中,比如電纜扎帶、螺釘、螺栓、螺母,甚至是塑料齒輪。當然,相比其他塑料材料它需要更高的列印溫度,使其在使用時更加專業。

FDM尼龍 12CF(碳填充)材料具有比任何FDM材料都更高的比強度和剛度

尼龍材料適合哪些3D列印方法呢?

尼龍材料最大的優勢在於它適用於多種不同的列印方法。

1,熔融沉積成型(FDM)

這是最常用的列印方法之一,會使用尼龍絲進行列印。通過FDM技術,很容易就能列印出原型,但因尼龍較易受潮相對較難做出光滑的成品。為了獲得更好的效果,可在使用前先進行乾燥從而降低溼度。

2,多射流熔融(MJF)

這是一種非雷射燒結型的粉末材料3D列印技術,它使用局部加熱和可移動的列印噴頭。它不需要對所有材料進行乾燥,但為了獲得最佳效果仍需要一個相對無水的環境。

3,選擇性雷射燒結(SLS)

SLS能保證一定的精度,而且可以使用不同類型的尼龍和複合材料。這種方法適合列印那些很複雜的結構,但需注意熱收縮導致的變形問題。

尼龍材料在汽車行業中應用頗為廣泛

3D列印常用的尼龍材料有哪幾種?

根據需求,通常有以下幾種類型可供考慮:

1,尼龍11

也叫聚醯胺11(或PA 11)。這種尼龍在柔韌性和抗衝擊強度方面表現出色,是列印航天部件和汽車及建築行業導管的理想材料。PA 11相對更防潮,所以更方便操作。

2,尼龍12

尼龍12最大的亮點在於它的熔點比其他聚醯胺更低,更易操作。同時,它還有很高的耐疲勞性和韌性,通常用於卡扣鎖、使用壓配插入的工具和需要承受巨大振動的部件。

3,尼龍6

尼龍6常用於FDM列印,它的強度、韌性和抗衝擊性較為突出。它比尼龍12的靈活性和彎曲度更好。

除了這些基本的類型外,尼龍與其他材料的組合同樣廣受歡迎,可滿足不同需求。例如Stratasys和Stratasys Direct就能為不同列印方法和生產要求提供高度定製化的尼龍材料選擇。常見的組合包括:

碳纖尼龍

碳纖維填充尼龍是最常見的複合尼龍材料。眾所周知,它與標準尼龍有著同樣的諸多優點,包括高強度和剛度。但它製作出的部件更加輕盈,更適合於輕便的工具、功能性原型和一些終端用戶使用的部件。

玻璃纖維尼龍

它常用於SLS列印,有著較高的剛性和機械強度。此外,玻璃纖維尼龍通常很堅韌,還有著極好的彈性。很適合製作那些需要長時間處於靜載荷狀態和高溫條件中的部件,但因為飾面較粗糙所以不太適用於製作滑動部件。

混鋁尼龍

也叫尼龍鋁粉,可呈現金屬飾面效果、硬度和後處理質量較高。它通常用於SLS列印,能提供高標準的尺寸精度、良好的密度與剛度平衡以及熱傳導性。混鋁尼龍適用於汽車部件、刀具和演示模型等金屬質感的堅硬部件。

阻燃尼龍

它比一般的填充尼龍材料具有更高品質,因為它添加了阻燃成分,適合製作成套定製的應用部件。作為法律認可的阻燃部件,它通過了燃燒煙霧毒性測試,可用於商業、軍事和民用飛機內飾。常見於尼龍11和尼龍12兩種材料中。

礦物纖維尼龍

也叫HST尼龍。這種聚醯胺材料由礦物纖維構成,具有獨特的強度、耐熱性和剛度組合。它的飾面乾淨,可用於表現細節,是製造負載軸承應用和需要精確尺寸的原型的理想材料。

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