3D打印材料选择指南
比较3d打印树脂、热塑性塑料和金属的性能,与它们的锻造、铸造和模塑对应物
增材制造(AM),或3 d打印技术,是其他制造工艺所独有的,因此,即使使用几乎相同的合金或塑料,所生产零件的特性也是不同的。AM受益于最近的投资和研发努力,致力于创造专门为工业级3D打印机设计的材料。就机械和物理性能而言,材料的选择取决于设计的优先次序和所需的质量要求。
以下信息将有助于从六种广泛使用的工业3D打印工艺中描述和选择材料:直接金属激光烧结(DMLS),立体光刻(SLA),碳DLS,选择性激光烧结(SLS),多射流融合(MJF)和PolyJet (PJ)。
3D打印中的材料进展
AM材料的进步推动了3D打印的应用超越形式和适合模型和原型功能用于测试和最终使用生产的部件。3D打印的可定制性是完美的低容量,最终用途部件,如可穿戴设备或甚至高性能航空航天部件。
而3D打印的输出与此不同对于其他的制造工艺,它可以提供一个合适的当寻求直接替代时。然而,实验可能需要时间,因为3D打印的不同之处在于与,材料性质有关。例如,添加剂材料仍在进步,以包括丰富的集合表征材料的性能数据条件范围。在大多数情况下,3D打印用户是提供一个单一的数据表,包含一个有限的一组值。这些值也可能表示为基于测试原始材料的最佳情况(不可回收的粉末),例如。
另一个问题是3D打印产生的各向异性特性的值不同X Y Z轴。各向异性的程度随各添加剂技术-直接金属激光烧结例如,是最接近各向同性的吗永远要考虑到。
材料供应商很少公布材料规格记录从一个轴到另一个原因是,这些规范背后的数据可能会有所不同很大程度上取决于材料,工艺,甚至机器类型。通过为增材制造(DfAM)设计过程和调整构建方向、各向异性或者可以克服材料性能的不足。要做到这一点,要利用过去项目的经验或者有资格的服务机构来填补空白这是因为有限的材料属性数据。
在本指南中,你会发现AM材料的数据是否基于内部测试的添加剂材料建造和使用我们在Protolabs的能力进行后期处理。值得注意的是,所有的数字都包含在这个文档中都是近似的,取决于一些因素,包括但不限于,机器和工艺参数。因此,所提供的信息不是有约束力的,不被认为是认证的。
当性能非常关键时,也要考虑独立的实验室测试添加剂或最后的部分。而AM部分的成功是依赖的在材料属性上,它们并不是唯一的考虑。每种添加材料和构建过程也将决定特性如尺寸精度、特征分辨率,表面光洁度,生产时间,还有部分成本。所以建议选择找到合适的材料,然后进行评估它满足期望的能力与性能有关的要求,成本和质量。
3D打印材料选择
由于3D打印是独特的,目标是找到一个完美的匹配的铸造,成型,或加工材料是不明智的。在本指南中,您将看到一些图表与传统的比较旨在帮助水平设定AM材料期望的制造方法某些机械或物理特性。
一般来说,一种或两种材料特性将添加剂材料与其他材料区别开来。认识到一些属性将一个材料与其他材料区分开来,推荐使用选择3D打印材料的方法是首先确定是机械的还是物理的属性是关键,可以识别对质量至关重要的特性。然后复习材料根据您的时间线和最终使用目标来选择合适的制造方案。
3D打印材料:定义和测试方法
让我们花一点时间来定义一些您将在本指南中看到的关键术语。
极限抗拉强度(UTS)指材料在断裂前所能承受的最大应力。
拉伸模量,即弹性模量,是指材料的刚度。模量越高,材料越坚硬。
延伸率(%)指材料的延展性。想象一下把一种材料拉伸成一根线。较高的伸长率%表明材料更有可能拉伸或拉长成细丝形状。
硬度在HRC或HRB中测量和报告本指南中金属的罗克韦尔等级。对于聚合物,如PJ,报道了硬度计。数字越高,材料越硬。
热偏差温度(HDT),有时称为热变形温度,是刚性材料在特定载荷下发生变形的温度。
为了本指南的目的,塑料3d打印材料根据ASTM D648进行热挠度分析,TPU除外。根据ASTM D412对TPU 70-A进行内部测试。HDT值在66 psi下测量。利用ASTM D648对我们的机器上的3d打印样品进行内部测试。3d打印样品以10毫米/分钟的速度被拉取。X-Y平面样品在与制造平台平行的平面位置或在粉末床内制造。Z平面样品在垂直位置制造。所有的DMLS样品棒都是在Z平面上制造和测试的,与构建平台正常。
直接金属激光烧结材料
DMLS使用纯金属粉末形式生产的零件,其性能被普遍接受,可与锻制媲美比较热处理条件下的金属。因为有快速熔化和凝固的粉末颗粒在作为一个小的、不断移动的点,dml可能产生晶粒尺寸和晶界的差异,从而影响材料的性能。研究正在进行中,以表征添加剂制造的晶粒结构和对零件的影响,这将改变改变支撑结构,激光参数,层厚,热处理,如应力消除或热等静压(HIP)。最终,晶粒结构可以有利地操纵,以提供更高的机械性能的DMLS零件。
在本指南中讨论的六种增材制造工艺中,dml生产的部件材料性能接近各向同性状态,这意味着与测量方向无关的相似性能。在我们深入研究之前,图表中有一项需要注意:NR表示正常分辨率,这意味着部件是在30微米的层中制造的。如果零件是在X Line 2000R机器上制造的,NR表示零件是在60微米层中制造的。HR表明分辨率高,这意味着零件是在20微米层制造的。
比较工作用材料:17-4 PH值vs. 316L
不锈钢是一种常用的DMLS材料,有两种等级可供选择在Protolabs: 17-4 PH和316L。选择17-4 PH值(沉淀硬化)明显更高的抗拉强度和屈服强度,但认识到它有较少断裂伸长率低于316L,这意味着17-4的延展性低于316L。如果你需要一些灵活的钢零件,用316L。17- 4ph和316L都是耐腐蚀的选择,但316L在抗酸方面更好。注意17-4可能是热处理采用真空溶液热处理和H900时效热处理提高机械性能,而316L只提供在应力缓解状态。与我们提供的所有DMLS材料一样,这两种不锈钢都可以印刷后加工。热处理和任何后处理的顺序根据加工要求,可在17-4个零件上互换工作。
注意,DMLS 17-4 PH和316L具有相似的机械和物理特性它们的非am锻造对应物的性能。
不锈钢:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 伸长 | 硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 316升 | 退火 | 74.7 ksi | 60% | 80年HRB |
| DMLS nr 316l | 应力消失 | 92年ksi | 58% | 94年HRB |
| DMLS hr 316l | 应力消失 | 89年ksi | 55% | 94年HRB |
| 锻造17-4 PH值 | H900 | 210年ksi | 7% | 45 HRC |
| DMLS nr 17-4 ph | 热处理 | 198年ksi | 13% | 42 HRC |
| DMLS hr 17-4 ph | 热处理 | 199年ksi | 10% | 42 HRC |
导电金属选择
铝AlSi10Mg可与用于压铸工艺的360.0F铝合金相媲美。AlSi10Mg具有良好的强重比、耐高温、耐腐蚀、良好的疲劳、蠕变和断裂强度。AlSi10Mg也表现出热和导电性能。与压铸铝相比,其抗拉强度具有可比性。然而,断裂伸长率略高于铝的平均水平。在Protolabs,我们的内部测试表明,与高分辨率AM或铸铝相比,在NR(30微米层)中内置的AlSi10Mg具有更高的HRB值。
金属电镀是另一种需要记住的制造方式。当那些通常是压铸或用铝、镁或锌加工而成的零件原型时,考虑将金属电镀作为一种选择。我们提供了一个类似pc的SLA树脂,可以金属镀。核心材料是陶瓷类(高级高温)复合SLA材料,具有强度、刚度和耐温性。SLA部件制造完成后,用规定厚度的结构铜和镍进行电镀。为了保证零件的尺寸保持,在制造之前使用软件来调整SLA组件,以考虑到目标电镀厚度。镀金属组件可以承受高温、磨损和高腐蚀性环境。
铝:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 硬度 |
|---|---|---|---|
| 压铸铝(360.0-F) | N/A | 43.5 ksi | 37 HRB |
| DMLS NR AlSi10Mg | 应力消失 | 50 ksi | 59 HRB |
| DMLS HR AlSi10Mg | 应力消失 | 48 ksi | 46 HRB |
是铜
铜(CuNi2SiCr)可用于纯铜不可行的粗糙环境。UNS C18000是一种压铸铜,是一种强度更大的材料,正在展示比AM铜有更高的拉伸和硬度性能。与铝相比,AM铜的结构更强,硬度更高,伸长率也更高具有导热性和导电性。
AM铜的导电性对于电和热传递应用是有效的。散热器和热量交换器是这种材料的理想应用,但如果重量是一个问题,AM铝可能是最好的选择。
铜:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 硬度 |
|---|---|---|---|
| C18000铜压铸 | N/A | 85年ksi | 90年HRB |
| DMLS HR CuNi2SiCr | 降水硬度 | 72年ksi | 87年HRB |
超合金
铬镍铁合金718镍铬高温合金是否广泛应用于温度(-423华氏度- 1300华氏度),如高热飞机发动机组件以及低温低温应用。它的高温强度来自于它在高温下能形成厚的、稳定的钝化氧化层的能力。铬镍铁合金718还具有良好的拉伸、疲劳、蠕变和破裂强度性能。
根据AMS 5663进行固溶处理和时效处理时,Inconel 718显示出更高的抗拉强度而硬度的增加,加上延伸率%的降低。因科乃尔718零件大至31.5英寸。X 15.7英寸。X 19.7英寸。(800mm × 400mm × 500mm)尺寸均可在Protolabs生产的60微米层。
铬镍铁合金718:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 硬度 | 伸长 |
|---|---|---|---|---|
| 铬镍铁合金718 | N/A | 160年ksi | 36 HRC | 25% |
| DMLS NR(60微米)铬镍铁718 | 解决方案&老化 | 201年ksi | 45 HRC | 19% |
| DMLS NR(60微米)铬镍铁718 | 应力消失 | 139年ksi | 27 HRC | 40% |
| DMLS NR铬镍铁合金718 | 解决方案&老化 | 208年ksi | 46 HRC | 18% |
| DMLS NR铬镍铁合金718 | 应力消失 | 144年ksi | 30 HRC | 39% |
| DMLS HR Inconel 718 | 应力消失 | 143年ksi | 33 HRC | 36% |
一种特殊用途的高温合金
钴铬(Co28Cr6Mo)是另一种DMLS高温合金,用于航空航天和医疗行业的特殊应用,因为它的强度重量比,蠕变和耐腐蚀性能。dls Co28Cr6Mo,按ASTM F75定义,硬度值符合但最终的抗拉强度和伸长率并不是紧密一致的。
注意,如果这些DMLS Co28Cr6Mo样品经过热处理,t他的分离不会那么引人注目。
钴铬:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 硬度 | 伸长 |
|---|---|---|---|---|
| 造成Co28Cr6Mo | N/A | 242年ksi | 39 HRC | 27% |
| DMLS NR Co28Cr6Mo | 已建成的 | 176年ksi | 38 HRC | 14% |
| DMLS HR Co28Cr6Mo | 已建成的 | 182年ksi | 39 HRC | 17% |
坚固如钢,但很轻
钛Ti6Al4V,与DMLS钴铬相似,由于其强度重量比、耐温性、耐酸/耐腐蚀。
与锻造Ti6Al4V相比,真空应力消除Ti6Al4V的力学性能在抗拉强度方面与锻造钛相似,伸长率和硬度。
钛:材料性能比较
| 年级 | 热处理 | 极限抗拉强度 | 硬度 | 伸长 |
|---|---|---|---|---|
| 造成Ti6Al4V | N/A | 149.5 ksi | 35.3 HRC | 12% |
| dls NR Ti6Al4V | 应力消失 | 144年ksi | 33 HRC | 18% |
| DMLS HR Ti6Al4V | 应力消失 | 153年ksi | 15 HRC | 15% |
立体光刻(SLA)和碳DLS材料
SLA材料被分类为光聚合物,热固性树脂固化紫外线(UV)光。SLA提供了最广泛的选择3d打印塑料具有大范围的机械性能。注意,冲击强度通常比这些要低得多普通注射成型热塑性塑料。SLA材质的范围也提供了颜色和各种级别的不透明度的选择。结合高质量的表面光洁度和高特征分辨率,SLA可以生产的零件,可与注塑成型2022世界杯足球赛时间表性能和外观的条款。然而,请记住,暴露在潮湿和紫外线下可能会改变外观,大小,和机械性能随时间的变化。
ABS-like White (Accura Xtreme White 200)和ABS-like Gray (Accura Xtreme Gray)是广泛使用的通用SLA材料。在柔韧性和强度方面,这些材料介于模塑聚丙烯和模塑ABS之间,这使它们成为功能原型的良好选择,如snap fit。Xtreme是一种耐用的SLA材料;它具有较高的冲击强度和较高的断裂伸长率(EB),具有中等强度和刚度。如果热偏转是一个关键的设计要求,ABS-Like Gray提供了ABS-Like SLA树脂中最高的HDT。值得注意的是,零件大到29英寸。(736.6毫米)x 25英寸。(635毫米)x 21英寸。(533.4mm)可以用ABS-Like White建造,所以如果你需要一个广泛的建筑尺寸信封,考虑它的主要选择。
ABS-like Black (RenShape SL7820)是另一种通用材料选择吗当黑色为所需颜色时。它的深黑色和光泽的正面(在建造表面提供了一个模压零件的外观,而层线可能是在侧面可见。RenShape 7820的吸湿率也很低(每只0.25%)ASTM D570),使零件在尺寸上更加稳定。与其他SLA相比材料,它有中等的机械性能值。
ABS-like半透明/透明(WaterShed XC 11122)提供独特的组合吸湿率低(按ASTM D570标准为0.35%),透明度接近无色。为了实现功能部件的清晰度,需要进行二次操作。零件也将之后保持非常浅的蓝色调。虽然适合于通用应用程序,WaterShed是流动可视化模型、光管和透镜的最佳选择。
超细™是一种定制配方的材料,有灰色和绿色,是Protolabs独有的。这种abs类材料在我们的定制机器中进行3d打印,以实现小至0.0025英寸的高分辨率特征。(0.0635毫米)MicroFine是理想的小零件,一般小于1立方英寸。在力学性能方面,MicroFine在抗拉强度和模量方面处于SLA材料的中游,在冲击强度和延伸率方面处于低端。
Polypropylene-like材料
pp状半透明白色(Somos 9120)当需要聚丙烯类性能时,是SLA树脂的最佳选择。这种材料是最灵活的SLA选项。
Polycarbonate-like材料
半透明/透明(Accura 60)是通用abs类材料和WaterShed XC 11122的替代品,当需要刚度或清晰度时。像WaterShed,这种材料可以定制完成,以实现功能透明。Accura 60具有最高的抗拉强度和弹性模量,除了先进的高温材料选项,可以通过热固化来提高机械性能。
类似pc的高级高温(Accura 5530)创造强大的,坚硬的高温电阻值,超过注塑聚碳酸酯。热固化后可将HDT提高至482华氏度(66 psi时测量)。然而,热固化过程确实使Accura 5530的耐用性降低,导致伸长率降低50%。Accura 5530还具有所有未填充SLA材料中最高的拉伸模量,并以耐汽车流体而闻名。
陶瓷样高级高温(执行)表现出最高的拉力强度和拉伸模量使其成为SLA中最坚硬的性能材料材料。当热固化选项应用于由PerFORM制成的零件时,它表现出最高的HDT高达514华氏度(测量时为66 psi) SLA材料和优越的HDT相比,类似的注塑材料。
碳DLS
RPU 70硬质聚氨酯是通过DLS(数字光合成)工艺制造的。它是一种坚硬的,通用的工程级材料,黑色的,可以被归类为abs类材料。碳素材料的理想零件尺寸是5立方英寸或更小。碳DLS材料与一些SLA材料相比,由于建造工艺的不同,可以获得更好的机械性能。此外,打印后,DLS部件在强制循环烤箱中烘焙,在那里热量引发二次化学反应,导致碳DLS材料适应和加强。
FPU 50柔性聚氨酯也是通过DLS工艺制造的。它展示了最高的延伸率为200%的Protolabs树脂,使其成为最灵活的选择。它有黑色可选,属于pp类。
SLA和碳DLS材料对比图
| 抗拉强度 | 伸长 | 拉伸模量 | 热偏转 | |
|---|---|---|---|---|
| 型聚丙烯 | 4.7 ksi | 100% | 250年ksi | 164oF |
| 型ABS | 6.6 ksi | 30% | 290年ksi | 200oF |
| 型聚碳酸酯 | 8.6 ksi | 75% | 320年ksi | 265oF |
| FPU 50(柔性聚氨酯) | 4 ksi | 200% | 100年ksi | 155oF |
| RPU 70(硬质聚氨酯) | 6 ksi | 100% | 245年ksi | 140oF |
| 陶瓷样高级高温(表演) | 10.9 ksi | 1% | 1523年ksi | 514oF |
| 类似pc的高级高温(Accura 5530) | 6.5 ksi | 1.5% | 566年ksi | 410oF |
| PC-Like半透明/透明(Accura 60) | 10.8 ksi | 7% | 508年ksi | 129oF |
| ABS-Like White (Accure Xtreme White 200) | 7.9 ksi | 9% | 579年ksi | 117oF |
| ABS-Like Black (RenShape SL7820) | 7 ksi | 5% | 435年ksi | 124oF |
| ABS-Like半透明/透明(WaterShed XC 111222) | 7.9 ksi | 6% | 421年ksi | 123oF |
| 超细TM(灰色和绿色) | 8.7 ksi | 8% | 377年ksi | 138oF |
| ABS-Like Gray (Accura Xtreme Gray) | 5.8 ksi | 9% | 290年ksi | 144oF |
| PP-Like半透明白色(Somos 9120) | 5 ksi | 25% | 232年ksi | 142oF |
选择性激光烧结(SLS)和多射流熔合(MJF)材料
选择性激光烧结和多射流熔合提供了最多的经济的AM材料选择。使用的SLS/MJF技术主要形成热塑性粉末聚酰胺(PA),使功能部件有更大的韧性和更高与SLA部件相比的冲击强度。SLS / MJF材料还提供从315华氏度到370华氏度的高hdtF(测量为66 psi)。SLS/MJF部件耐用,能够经得起磨损和磨损的功能测试。他们可以生产具有灵活性的零件,如活铰链或卡扣功能。
SLS/MJF材料的密度接近传统制造零件的密度。该技术的另一个优点是在烧结和烧结时不需要支承结构使用零件。如果需要较大的零件,SLS零件也同样大如19在。(482.6毫米)x 19英寸。(482.6毫米)x 17英寸。(431.8mm)即可生产。SLS/MJF零件确实缺乏表面完成和精细的功能细节可与SLA。然而,当在正面交锋时,MJF的表现略优于SLS以制造精细的功能细节。
一般来说,当与注塑成型材料的平均值相比,PAs具有相似的HDT值,但机械性能较低。SLS/MJF材料的性质在x-y平面或z平面测量时具有已知的各向异性程度。本指南中报告的值考虑了这两种测量。
通用尼龙
pa11黑色(pa850)在不牺牲抗拉强度和耐温性的情况下提供延展性和柔韧性。这些特性使pa850成为一种广受欢迎的通用材料。它的EB是所有AM尼龙中最高的。另一个区别pa850的因素是它均匀的深黑色。黑色的对比度高,能突出面部特征,还能隐藏污垢、油脂和污垢。由于其低反射率,黑色也适于光学应用。
pa12白色(pa650)是通用应用程序的另一种常用材料。pa650是最坚固的无填充尼龙材料。它比pa850硬度大弹性模量略高,具有相当的拉伸性能时在x-y和z方向测量。虽然它的EB不到pa850的一半,在SLS PA材料的延展性方面,它仍然是表现最好的材料之一。
PA 12黑色是一种使用MJF制造的高抗拉强度尼龙。最后的部分被染成黑色,他们表现出高质量的表面饰面和稍微更各向同性与SLS相比的力学性能。当需要更多的细节时,这材料可以实现更小的最小特征分辨率- 0.02英寸。(0.508毫米)与SLS材料- 0.03英寸(0.762毫米)相比。黑色是最好的材料选择设计,包括生活铰链。
填充材料
PA12矿物填充(PA620-MF)是一种25%矿物纤维填充的PA粉末。纤维含量显著提高了硬度和HDT。当刚度和耐高温性是重要要求时,它是一个很好的材料选择。由于烧结过程,纤维起源效应(即基于纤维排列和取向的不同机械性能)可能发生在注射成型零件,在很大程度上消除了使用烧结填充材料的印刷零件。
PA12 40%玻璃填充(PA614-GS)是另一种含有玻璃球的PA粉末,使其硬度和尺寸稳定。这种材料是需要长期耐磨性的零件的理想候选材料。由于玻璃添加剂,与其他尼龙相比,它有较低的冲击和拉伸强度。在315华氏度时,PA614-GS是AM尼龙中HDT最低的。
pa12 40%玻璃填充黑色是另一个选择,如果你想使用填充MJF材料。这种材料提供的最大优势是热偏转温度为248华氏度(120摄氏度),当测量到264 psi时,排名第二,仅次于pa12矿物填充。
特种材料
TPU 70年是一种热塑性聚氨酯,具有橡胶样的弹性和伸长率,具有良好的耐磨性和抗冲击性。这种材料的橡胶样的质量使它理想的密封,垫片,握把,软管,或任何其他应用,在动态负载下的优良阻力是必需的。这种特殊材料是Protolabs中仅次于最柔软的(Shore 30A) PJ材料的第二灵活的AM材料。
聚丙烯自然耐化学性在SLS和MJF材料中名列前茅。这种材料是真正的聚丙烯,不是聚丙烯类材料。这种坚韧耐用,但灵活的材料可以抵抗大多数酸,是一种低重量的材料选择。
SLS和MJF材料对比图
| 抗拉强度 | 伸长 | 拉伸模量 | 热偏转 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| PA 12型未填充 | 6 ksi | 60% | 200年ksi | 284oF | |
| 成型pa12 30-40%玻璃填充 | 19 ksi | 3.5% | 1300年ksi | 338oF | |
| 成型pa6 20%矿物质填充 | 10 ksi | 8% | 643年ksi | 401oF | |
| TPU 70年 | x - y平面 | 0.29 ksi | 250% | 4.8 ksi | N/A |
| Z平面 | 0.94 ksi | 355% | 5.9 ksi | ||
| 聚丙烯自然 | x - y平面 | 2.2 ksi | 7% | 116年ksi | N/A |
| Z平面 | 2.6 ksi | 15% | 123年ksi | ||
| pa12 40%玻璃填充黑色 | x - y平面 | 4.4 ksi | 6.8% | 508年ksi | 347oF |
| Z平面 | 4 ksi | 8.5% | 421年ksi | ||
| PA 12黑色 | x - y平面 | 6.8 ksi | 9% | 276年ksi | 347oF |
| Z平面 | 7.1 ksi | 21% | 276年ksi | ||
| pa11黑色(pa850) | x - y平面 | 7.1 ksi | 18% | 261年ksi | 370oF |
| Z平面 | 7.5 ksi | 30% | 261年ksi | ||
| PA 12 40%玻璃填充(PA 614-GS) | x - y平面 | 6.7 ksi | 3% | 522年ksi | 315oF |
| Z平面 | 7.3 ksi | 5% | 522年ksi | ||
| PA 12 25%矿物填充(PA 620-MF) | x - y平面 | 4.6 ksi | 2% | 421年ksi | 363oF |
| Z平面 | 5.5 ksi | 3% | 450年ksi | ||
| pa12白色(pa650) | x - y平面 | 6.1 ksi | 4% | 276年ksi | 351oF |
| Z平面 | 7.3 ksi | 11% | 290年ksi | ||
PolyJet (PJ)材料
数码感光性树脂零件采用PolyJet (PJ)印刷工艺实现。PJ材料有多种Shore A硬度和颜色可供选择:透明/半透明,白色和黑色。部分甚至可以打印两种色调的颜色美学和范围硬度计。
数字光聚合物可用于各种3D打印应用结合灵活的功能。PJ材料通常用于原型过模和液体硅橡胶(LSR)部件,如:垫片、密封件、盖和带。
虽然数字光聚合物确实模拟了LSR的一些力学性能,但也存在一些问题导致行为改变的内在差异。一个基本的区别材料是粘弹性蠕变。蠕变是应变随时间的变化压力保持不变。我们测试了注塑LSR样品与我们的PolyJet材料在60A和30A硬度计下的粘弹性蠕变。PolyJet材料在快速下降到指定硬度以下之前,显示较高的初始值。LSR在测试开始时表现出轻微的漂移,但很快就趋于平稳不受时间影响的一致性值。理解这些材料是值得的如果你利用数字光聚合物作为LSR原型材料。
PolyJet材料图表
| 硬度计 | 抗拉强度 | 拉伸撕裂强度 | 伸长 |
|---|---|---|---|
| 30 | 399 psi | 85 psi | 245% |
| 40 | 508 psi | 100 psi | 200% |
| 50 | 508 psi | 114 psi | 190% |
| 60 | 580 psi | 121 psi | 160% |
| 70年,一个 | 725 psi | 185 psi | 130% |
| 80年,一个 | 1088 psi | 341 psi | 80% |
| 95年,一个 | 1740 psi | 398 psi | 60% |
结论
跨越金属,热塑性塑料和热固性,AM或3D打印提供了许多不同的材料可以模拟,如果不能取代,那些经过加工的材料传统的意思。而1:1的材料适合常规制造材料和AM材料是无法实现的,由于加工的差异,广泛的AM材料选择和先进的材料选择是关键。关键的机械和物理性能极有可能被破坏满足现有AM材料。有见多识广,有资格的人的支持3D打印资源可以填补数据的空白,为设计师打开了大门利用3D打印材料和技术提供的独特优势。


























