如何用聚丙烯PP材料進行3D列印?

2020-12-04 中關村在線

聚丙烯(PP)其實是日常生活中最常見的聚合物之一。它具備半透明效果,並且對化學物質和疲勞的耐受性非常好;再加上由於食品和微波安全,通常用於家用塑料容器。

聚丙烯(PP)其實是日常生活中最常見的聚合物之一

而應用於3D列印,PP非常適合用來製作輕便、防水或耐用的任何物品。例如鉸鏈代表了一種非常普遍的用途,因為PP可以反覆彎曲而不會斷裂。PP的出色耐久性使其成為吸引人的材料,但眾所周知,它應用於3D列印時很難處理。讓我們看一下這種材料的挑戰,以及解決這些挑戰的幾種方法。

翹曲是由不均勻的熱收縮引起的(來源:Box3D)

聚丙烯材料的主要問題是它的粘附性並不好。雖然這對於某些加工方式來說可能很好,但對於3D列印過程卻不是那麼好。這樣會使列印件很難附著在列印床上,從而導致頻繁的故障。

另一個挑戰是聚丙烯具有半結晶結構。在3D列印過程中,這意味著會產生高的翹曲應力,從而導致粘到列印床上的第一層整個脫離。由於列印床的附著力和翹曲是我們面臨的主要問題,因此這也是行業內希望解決的挑戰以成功地用聚丙烯進行3D列印。

1,將透明包裝帶粘貼到列印床上

膠帶經常被用作列印床上的粘合助劑,Kapton膠帶和藍色3M膠帶是常用的選擇。不幸的是,這些經典選項在在使用PP材料時無法很好地發揮作用,因為PP對各種材料的粘附性都不太好。

幸運的是大多數透明包裝帶都是聚丙烯製成的。因此這是一種反常識,可以嘗試在透明的包裝膠帶上列印,雖然這種膠帶表面本身比較光滑,卻能夠使相同的PP材料更容易粘附在上面。。

2,使用較大的底板

為了抵抗聚丙烯的高翹曲應力,需使用較大的底板,這會增加列印第一層的表面積,減少翹曲應力的集中點並增加列印成功的可能性。列印完成後只需要剝離掉即可,對模型的外表面幾乎沒有影響。使用PP時,可能必須增加底板的大小使其超出其它材料的情況。

3,調高熱溫度

提高床溫以減輕翹曲和零件脫落

減輕翹曲的另一種方法是提高床溫。這樣可以防止PP降溫過多,從而減少收縮量。通過減小收縮,可以減少產生的翹曲應力的數量。一個不錯的起點是印表機或耗材絲製造商的PP默認設置,如果有推薦配置的話。否則請從85°C開始,並將熱床逐漸調高5°C,直到找到最佳溫度——應該在85至100°C之間。

封閉3D印表機以保持熱量並防止溫度波動也可能是有益的,如果期望獲得較好的3D列印效果,那麼可以嘗試自己動手製作3D印表機的封閉外罩,例如亞克力材料。

使用Prusa 3D印表機列印PP材料

由於PP材料在3D列印應用中不那麼常見,因此比較難找到成熟的解決方案;但是原材料PP本身卻是應用最廣泛的塑料之一,因此需要在列印過程中多做嘗試,才有可能獲得理想的列印效果。

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