Najlepšie živice pre 3D tlač

Rozsah materiálov použitých v 3D tlači sa neustále zvyšuje. Živici je hrubý, svetlo citlivý kvapalný materiál používaný v3D tlačiareň živica. Kvapalina je zmes chemikálií a prísad, ktoré zvyšujú mechanické a chemické vlastnosti živice.
3D tlač je proces vytvárania trojrozmerných fyzických objektov z digitálnych súborov. 3D tlačené objekty sa vyrábajú prostredníctvom procesu výroby aditív, kde sa materiály pridávajú vrstva podľa vrstvy, aby sa vytvorili rôzne tvary. 3D tlač má širokú škálu aplikácií v mnohých odvetviach vrátane automobilového, leteckého, lekárskych a spotrebiteľských výrobkov.

 

 

Živicia 3D tlačiareň

Kvalitný výstup živicovej 3D tlače je neoddeliteľný od podpory pokročilého vybavenia. V súčasnosti majú štyri hlavné technológie na trhu svoje vlastné výhody, ktoré pokrývajú celú škálu scenárov od vysoko presných prototypov po rýchlu hromadnú výrobu.

 

SLA 3D tlačiareň

 

 

 

Technológia stereolitografie (SLA) je najskoršou metódou komercializovanej živicovej 3D tlače. Jej hlavným princípom je použitie laserov na skenovanie bodu tekutej živice podľa bodu, aby ste tuhovali vrstvu živice podľa vrstvy. Táto technológia je známa svojou extrémne vysokou rozmernou presnosťou (do ± 0. 1 mm) a jemným povrchom. Tlačené časti sa môžu používať takmer bez následného leštenia. V oblastiach, ako sú šperky a zubné modely, ktoré si vyžadujú prísne podrobnosti,3D tlačiareň SLAsú vždy preferované vybavenie. Avšak kvôli charakteristikám laserového skenovania má SLA relatívne pomalú rýchlosť tlače a je vhodnejšia pre potreby výroby s vysokou presnosťou.

 

DLP 3D tlačiareň

Technológia digitálneho spracovania svetla (DLP) vyčnieva celú vrstvu vzoru do nádrže na živicu naraz prostredníctvom digitálneho projektora, takže vrstva živice je súčasne stuhnutá, čo výrazne zlepšuje účinnosť tlače. Na rozdiel od „bodového skenovania“ SLA používa DLP metódu „povrchovej expozície“ a rýchlosť tlače nie je ovplyvnená zložitosťou časti, ale súvisí iba s hrúbkou vrstvy. Napríklad na tlač komplexnej mechanickej časti môže DLP trvať iba niekoľko hodín, zatiaľ čo SLA trvá viac ako deň. Okrem toho náklady naDLP zubná 3D tlačiareňje zvyčajne nižšia ako vybavenie SLA na rovnakej úrovni a široko sa používajú vo vzdelávaní, anime figúrky a iných oblastiach.

 

LCD 3D tlačiareň

 

3D tlačiarne s tekutým kryštálom (LCD) používajú LCD obrazovky ako fotomasky, aby selektívne umožnili ultrafialové lúče preniknúť do obrazovky, aby ožiarili živicu, aby sa dosiahlo vytvrdzovanie vrstvy. Jeho princíp je podobný DLP, ale namiesto profesionálnych projektorov sa používajú lacnejšie panely LCD, takže náklady na vybavenie sú nižšie.LCD živica 3D tlačiareňMajte presnosť až do 0. 05 mm, kvalita povrchu blízko SLA a rýchlosť tlače porovnateľná s DLP. Obrazovky LCD však majú obmedzenú životnosť (zvyčajne 1000-2000) a je potrebné ich pravidelne nahradiť, čo je vhodné pre osobné štúdiá a malé podniky.

 

3D tlačiareň MSLA

Technológia Stereolitografie masky (MSLA) kombinuje presnosť SLA a účinnosť DLP. Ovláda oblasť ožarovania svetla prostredníctvom špeciálnej masky a môže tlačiť jemné štruktúry, ktoré je ťažké dosiahnuť s tradičnou technológiou (napríklad {{{0}}. 1 mm medzera, 0,2 mm tenká stena). Návrh živicovej nádrže tlačiarne MSLA je optimalizovanejší, znižuje odpadový odpad a podporuje väčšie veľkosti tlače. V špičkových oblastiach, ako sú lekárske implantáty a mikrofluidné čipy, technológia MSLA postupne nahrádza tradičné výrobné procesy.

Najlepšie 3D tlačiarenské živice

 

 

Živica

Akrylonitril-butadién-styrénové kopolymér (ABS) je termoplastická živica, ktorá sa bežne používa pri priemyselnej výrobe s vynikajúcou odolnosťou proti nárazu, odolnosťou proti opotrebovaniu a chemickej stabilite. Časti vytlačené s ABS živicou vydrží zmeny teploty z stupňa -40 na 8 0 a sú vhodné na výrobu častí, ktoré si vyžadujú určitý stupeň húževnatosti, ako sú nárazníky automobilov a elektronické zariadenia. ABS má však problémy, ako je vysoké zmršťovanie (približne 0. 5-2%) a náchylnosť na starnutie UV. Na dlhodobé použitie v prírode je potrebné pridať anti-UV prísady. Okrem toho je ABS živica horľavá a pri použití v letectve, lekárskych a iných oblastiach musí prejsť certifikáciou spomaľovača horenia.

 

Nylonová živica

Nylonová živica je vyrobená z syntetických polymérov s dlhým reťazcom a je známa svojou vysokou pevnosťou, vysokou pružnosťou a rezistenciou na únavu. 3D tlačené nylonové časti vydržia opakované ohýbanie bez toho, aby sa ľahko rozbili, a často sa používajú na výrobu mechanických prevodových častí, ako sú prevodové stupne a ložiská. V odevnom priemysle poskytuje priedušná mriežková štruktúra vytlačená nylonovou živicou viac možností pre dizajn športových obuvi. Nylon má však zlý odpor počasia a bude po dlhú dobu vystavený vlhkému prostrediu postupne absorbovať vodu a napučiavať. Je tiež ťažké spracovať a vyžaduje špeciálne vysokorýchlostné tlačiarenské vybavenie, čo vedie k tomu, že jeho náklady sú vyššie ako ABS a PLA.

 

Petg živica

Polyetyléntereftalátový glykol (PETG) je živicový materiál s vynikajúcou priehľadnosťou, s priepustnosťou viac ako 90%a dobrým tepelným odporom (maximálna prevádzková teplota 70 stupňov) a chemickým odporom. V poliach obalov potravín, kozmetických nádob, atď., Diely potlačené Petg môžu priamo kontaktovať tekutiny bez deformácie. PETG je však citlivý na vlhkosť a pred tlačom sa musí sušiť, inak dôjde k defektom, ako sú bubliny a delaminácia. Okrem toho sa ťažko kontrolujú parametre tlačenia PETG a vyhrievané lôžko (60-80) a chladiaci ventilátor je potrebný na zabezpečenie toho, aby bolo spojenie medzivrstvy pevné.

 

Živica PLA

Kyselina polylaktová (PLA) je v súčasnosti najobľúbenejšou živicou na základnej úrovni. Jeho suroviny pochádzajú z obnoviteľných zdrojov, ako sú kukuričný škrob a cukrová trstina. Je úplne biologicky odbúrateľný a netoxický. Tlač PLA nevyžaduje vyhrievané lôžko a miera zmršťovania je extrémne nízka (približne 0. 1-0. 2%), takže nováčikovia ho môžu ľahko ovládať. V oblasti domácej dekorácie, vzdelávacích modelov atď., Nízke náklady PLA (asi 60% ABS) a bohaté farby z neho robia hlavnú voľbu. Obmedzenia PLA sú však tiež zrejmé: zlá tepelná odolnosť (zmäkčenie nad 60 stupňov), nízka mechanická pevnosť a nevhodná na kontakt s potravinami (môže uvoľniť stopovú kyselinu mliečnu), takže sa nemôže použiť v scénach, ako sú časové a automobilové časti a automobilové časti.

 

Polykarbonátová živica

Živica polykarbonátu (PC) je známa svojou úžasnou pevnosťou a tepelným odporom. Jeho nárazová pevnosť je 2-3 časy ABS a môže sa používať po dlhú dobu v prostredí -40 stupňa až 120 stupňov. V leteckom poli môžu časti tlačené kovy nahradiť kovové diely a znížiť hmotnosť zariadenia; V lekárskom priemysle z neho robí biokompatibilitu PC ideálnym materiálom pre chirurgické nástroje. PC živica je však citlivá na ultrafialové lúče a po dlhodobej expozícii sa zažltne a krehká. Je ťažké spracovať a vyžaduje si vyhradenú vysokoteplotnú tlačiareň (teplota dýzy nad 300 stupňov) a náklady sú 5-8 krát.

 

Špeciálna živica

Okrem vyššie uvedených piatich hlavných živíc, špeciálne živice, ako je epoxidová, polyuretán a silikónový guma, zohrávajú v konkrétnych poliach nenahraditeľnú úlohu. Epoxidová živica má extrémne vysokú pevnosť viazania a odolnosť proti korózii a často sa používa vo výrobe plesní; Polyuretánová živica má vynikajúcu elasticitu a je vhodná na výrobu simulovanej pokožky a tesnení; Silikónová gumová živica má vysokú a nízku teplotu odporu (-60 do 200 stupňov) a biokompatibilitu a široko sa používa v lekárskych katétroch a materských a detských výrobkoch. Tlačové vybavenie a procesy týchto špeciálnych živíc sú zložitejšie a zvyčajne sa používajú v špičkových priemyselných alebo vedeckých výskumných scenároch.

Priemyselné aplikácie a budúce trendy živicovej 3D tlače

Technológia 3D tlače živice urýchľuje prieniku z prototypovania do hromadnej výroby. V automobilovom priemysle môžu tlačiarne DLP dokončiť komplexné modely sacieho potrubia za pár hodín, čo pomáhajú inžinierov rýchlo overiť návrhy; V lekárskej oblasti sa pri klinickej chirurgii úspešne použili personalizované protézy lebky vytlačené pomocou SLA; V šperkovom priemysle môže technológia MSLA dosiahnuť 0.

V budúcnosti, so zlepšením výkonnosti materiálu živicového materiálu (ako je vyššia tepelná odolnosť, nižšia toxicita) a znížením nákladov na tlačiareň, sa očakáva, že živicová 3D tlač nahradí tradičnú výrobu vo viacerých oblastiach. Napríklad vývoj degradovateľných živíc môže vyriešiť problém nedostatočného tepelného odporu PLA a prielomy vo vodivých živici môžu podporovať priamu 3D tlač elektronických komponentov. Pri výbere živíc je pre používateľov potrebné komplexne zvážiť scenáre aplikácie (presnosť, sila, teplota odolnosť), kompatibilita zariadenia a náklady na dosiahnutie najlepšieho tlačového efektu.