Выбор напечатанного на 3D-принтере филамента стал одним из ключевых факторов, влияющих на качество и эффективность печати, поскольку технология 3D-печати проникает в передовые области, такие как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и биомедицина. Стремление к созданию самых прочных напечатанных на 3D-принтере нитей во всех типах нитей стало общей целью для многих профессиональных пользователей и энтузиастов.

Эти нити обладают превосходной механической прочностью, чтобы соответствовать сложным и меняющимся требованиям к печати. От традиционных PLA и ABS до новых материалов, таких как гликоль PETG и нейлон, каждое волокно имеет различные характеристики и сценарии применения, предоставляя пользователям богатый выбор. В этой статье будут подробно рассмотрены типы филаментов, напечатанных на 3D-принтере, проанализированы преимущества и недостатки каждого типа филаментов, чтобы помочь читателям лучше понять и выбрать подходящие филаменты, чтобы добиться наилучшего эффекта печати.

Какие типы филаментов обычно используются для 3D-принтеров?

1.Термопластичность (технология FDM）

·PLA (полимолочная кислота): экологически чистый биоразлагаемый материал, который легко печатается, не токсичен и не имеет запаха, с низкой температурой плавления (~180 °C) и гладкой поверхностью.

Преимущества: удобная обработка, низкая стоимость, защита окружающей среды.

Слабые стороны: высокая хрупкость, высокая термостойкость (легкая деформация выше 60 градусов Цельсия).

·ABS (акрилонитрилбутадиенстирол): Высокая прочность (прочность на разрыв ~ 50 МПа), хорошая стойкость к истиранию, устойчивость к высоким температурам. Подходит для печати продукции с высокой прочностью и долговечностью.

Сильные стороны: Хорошая прочность, гладкая отделка.

Слабые стороны: Высокая температура плавления (~250 °C), риск выделения токсичных газов во время печати.

·PETG (полиэтилентерефталат 1,4-циклогександиол): характеризуется высокой прочностью, гибкостью, прозрачностью, высокой термостойкостью (~ 90 °C), хорошей стабильностью печати и устойчивостью к деформации.

Преимущества: Подходит для прецизионных деталей и гибких моделей.

Слабые стороны: Малый температурный диапазон печати (~220-260 °C).

·Армированный углеродным волокном PLA/нейлон: сверхвысокая прочность (прочность на разрыв ~ 420 МПа), легкий вес, термостойкость (~ 280 °C).

Сильные стороны: Прочность промышленного класса, подходит для экстремальных условий.

Слабые стороны: Дорого и требует специального принтера.

2. Светочувствительная смола (технология SLA)

·Стандартная светочувствительная смола: отверждение ультрафиолетовым или лазерным излучением, высокая точность (детали на микрометровом уровне), высокая скорость отверждения (второй уровень).

Сильные стороны: Гладкая поверхность для сложных геометрических моделей.

Слабые стороны: высокая хрупкость, требуют поздней очистки, не термостойкие.

·Высокопрочная эпоксидная смола: Поддерживающие структуры обычно обеспечиваются во время 3D-печати с прочностью на изгиб ~100 МПа и устойчивостью к высоким температурам (~80-120 °C).

Сильные стороны: Прочный, подходит для функциональных компонентов.

Слабые стороны: высокая скорость усадки и резкий запах.

3. Термореактивные материалы (технология SLS)

·Нейлон (PA12/PA66): Высокая прочность (прочность на разрыв ~ 150 МПа), износостойкость, хорошая химическая стабильность.

Сильные стороны: Нет опорной конструкции, подходит для длительного использования компонентов.

Слабые стороны: Высокое влагопоглощение, легкое старение.

·ТПУ (термопластичный полиуретан): сверхгибкий (деформация при растяжении > 300%), низкотемпературный (-40 °C), износостойкий, маслостойкий, устойчивый к растворителям.

Сильные стороны: Хорошая мягкость, хорошие характеристики амортизации.

Слабые стороны: Низкая точность печати, легкая деформация краев.

Какой тип нити лучше всего отличается прочностью?

Если предел прочности на разрыв в 120-140 МПа является определенным показателем (на 60% выше, чем у обычного нейлона), то для пластиковых нитей оптимальным вариантом является нейлон, армированный углеродным волокном (например, подложка PA66/PA12). Этот материал достигает баланса прочности и ударной вязкости за счет синергетического воздействия углеродного волокна (обычно 15-30% веса) и нейлона, что проявляется:

Преимущество в прочности на разрыв

1. Диапазон прочности: 120-140 МПа (около 80-120 МПа для традиционного чистого нейлона), что соответствует требованиям сценариев высокой интенсивности.

2. Механизмы повышения силы:

·Оптимизация ориентации волокон: углеродные волокна расположены вдоль направления печати, образуя непрерывный путь передачи напряжения.

·Улучшение интерфейса: улучшение адгезии волокна к матрице и уменьшение проскальзывания границы раздела за счет химической модификации, такой как силановые связующие агенты.

Основные ограничения: требования к материалу сопел

1. Необходимость закалки стального сопла: Стойкость частиц углеродного волокна к истиранию: Углеродное волокно имеет чрезвычайно высокую твердость (твердость по шкале Мооса ~ 6-7) и быстро изнашивает латунные сопла во время печати (твердость ~ 2-3), что приводит к увеличению или блокировке пор размером пор, обычно в течение 20 часов.

2. Решение: Необходимо использовать форсунки из закаленной стали (например, H13 или SKD61) с поверхностной твердостью HRC58-62, которая может продлить срок службы форсунки на сотни часов.

Какой тип нити накала может выдержать высокую температуру двигателя автомобиля?

В экстремальных жарких условиях, таких как автомобильные двигатели (которые обычно работают при температуре от 200 до 300 градусов по Цельсию, а в некоторых случаях и более 350 градусов по Цельсию), напечатанные на 3D-принтере нити, способные выдерживать высокие температуры, должны соответствовать требованиям как по термостойкости, так и по механической стабильности и химической стойкости. Отбор и технический анализ подходящих материалов заключаются в следующем:

1. ПЭЭК (полиэфирэфиркетон)

·Термостойкость: 343 °С, термическая деформация 315 °С, длительное использование до 250-300 °С.

·Сверххимическая стойкость (стойкость к коррозии топлива и охлаждающей жидкости), подходит для изготовления уплотнений масляного контура и высокотемпературных трубопроводов.

·Высокая механическая прочность (прочность на разрыв ~ 140 МПа), самосмазывание, снижение потерь на трение.

2. Нейлон, армированный углеродным волокном / полимолочная кислота

·Термостойкость: модифицирована с бензольной кольцевой структурой, максимальная термостойкость составляет 280 °C (около 160 °C для традиционных материалов из углеродного волокна). Плазменная трансплантация в три раза увеличила антиоксидантный срок жизни материала при 280 °С.

·Прочность на разрыв 420 МПа, легкий вес (плотность 1,4 г/см3), подходит для легких компонентов двигателя, таких как поршневые тяги. Он стоит дешевле и имеет лучшую технологическую совместимость, чем металлы.

Как предотвратить впитывание влаги капроновой нитью?

Герметичное хранение: научная защита с помощью вакуумных пакетов и сушилок

1. Подготовительные работы

·Разрежьте и постирайте: Разрежьте нейлоновую нить на короткие отрезки (чтобы избежать запутывания) и поместите их в чистый, защищенный от пыли вакуумный пакет.

·Выбор адсорбента:

Длительное хранение: Используйте влагопоглотитель с молекулярным ситом 3A (до 25% от вашего веса по влагопоглощающей способности и срок службы до 6 месяцев).

Краткосрочная чрезвычайная ситуация: Замена пакетов для сушки из пищевого силикона (подлежит замене ежемесячно).

2. Вакуумная упаковка

·Техника вакуумной откачки: используйте вакуумный насос для полного выкачивания воздуха из мешка, обеспечивая содержание влаги ниже 15% относительной влажности (бытовые вакуумные насосы также могут удовлетворить основные потребности).

·Двойная защита: если позволяют условия, оберните вакуумный мешок алюминиевой фольгой, чтобы предотвратить проникновение влаги извне.

3. Требования к среде хранения данных

·Контроль температуры и влажности: Хранить в прохладном, тенистом месте (идеальная температура 15-25 ° C, влажность <40% относительной влажности), вдали от мест с высокой влажностью, таких как ванные комнаты и кухни.

·Помощь в работе оборудования: В промышленных условиях рекомендуется использовать осушитель воздуха (точность контроля влажности ± 5%), а в быту можно использовать функцию осушения воздуха.

·

Разные виды хранения нейлона:

·

Тип нейлона	Степень поглощения влаги (относительная влажность 50%)	Чувствительность	Предлагаемый цикл герметизации
PA6 (Нейлон 6)	12-15%	высокий	≤ 3 месяца
PA66 (Нейлон 66)	8-10%	центр	≤ 6 месяцев
PA12 (Нейлон 12)	10-12%	Нижний	≤ 12 месяцев

·

 

·

План экстренного обезвоживания: точная эксплуатация духового шкафа 80C

1. Сценарий

Нейлоновые нити подвергаются воздействию влаги и нуждаются в быстром восстановлении своих свойств.

2. Этапы работы

·Предварительная обработка: Равномерно распределите влажные пряди на противне (избегайте скопления и обеспечьте вентиляцию).

·Контроль температуры:

Специальная духовка: Нагрейте духовку до 80C / газ 6 и поставьте на противень перед предварительным разогревом.

Ограничение PA6: Не выпекать при высоких температурах! Переключитесь на низкотемпературный осушитель воздуха при температуре 40-60 °C (требуется непрерывное перемешивание или переворачивание нитей).

Испытание на охлаждение: После высыхания установите комнатную температуру (чтобы избежать растрескивания под напряжением из-за резкого охлаждения), чтобы убедиться, что поверхность сухая и однородная.

3. Технические принципы

·Устойчивость к высоким температурам: Молекулярные цепи содержат атомы хлора, которые химически стабильны при высоких температурах и не подвержены окислению или пожелтению.

·Хрупкость PA6: Недостаток хлора и высокие температуры могут вызвать разрыв цепи и реакции окисления, что приведет к пожелтению и снижению прочности.

4. Профилактические меры

·Продолжительность выпечки: Слишком большое время запекания может привести к тому, что нейлон станет хрупким. Образцы рекомендуется тестировать каждые 2 часа.

·Альтернативное решение: Если духовки нет, используйте промышленный осушитель воздуха (влажность<30% относительной влажности) для цикла и сушки в течение 12-24 часов.

Какой PETG лучше всего подходит для использования на открытом воздухе?

1. Лучшая нить PETG в экстремальных условиях на открытом воздухе с высокими температурами, ультрафиолетовыми лучами, влажностью или пылью должна иметь следующие характеристики:

·Защита от старения от ультрафиолета: добавьте поглотители ультрафиолета (например, технический углерод или стабилизаторы HALS), чтобы предотвратить пожелтение и ломкость из-за длительного воздействия.

·Допустимый температурный режим в широком диапазоне: ≥ температуру плавления 260 °С, кратковременный до 280 °С, гибкость при низких температурах (-30 °С).

·Химическая коррозионная стойкость: дождь, соляной туман, слабая кислотность и щелочность (pH 2-12).

·Прочность и ударная вязкость: прочность на разрыв ≥ 60 МПа, ударная вязкость ≥ 5 кДж/м (превосходит обычный PETG).

2. Сравнение ключевых характеристик (обычный и наружный PETG)

Характерный	Обычный PETG	Наружный сорт PETG
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Цикл пожелтения<6 месяцев	>2 года
Диапазон термостойкости	Температура плавления 260 °C	Температура плавления 260 °C + устойчивость к колебаниям температуры
Ударопрочность	Ударная нагрузка по Изоду 5 кДж/м²	≥8 кДж/м²
Скорость поглощения влаги	≤1,5% (23°C/50% относительной влажности)	≤ 0,8% (при тех же условиях)

3. Примечания по использованию

·Оптимизация параметров печати:

Температура экструзии: рекомендуется 240-260 °C (во избежание деградации из-за перегрева).

Межслойная адгезия: увеличенная скорость печати (≤ 40 мм/с) подходит для улучшения межслойного склеивания.

·Постобработка:

Поверхностное покрытие: может быть распылено полиуретановыми или акриловыми покрытиями для дальнейшего повышения устойчивости к атмосферным воздействиям.

Периодический осмотр: эксплуатационные характеристики материала следует проверять каждые 6 месяцев для длительного использования на открытом воздухе.

Каковы основные факторы, определяющие усталостную долговечность компонентов, изготовленных из пленки для 3D-принтера Strongest?

Ниже приведены основные факторы, определяющие усталостную долговечность компонентов самой прочной нити 3D-принтера (например, армированного углеродным волокном нейлона / полиэтиленовой молочной кислоты) в сочетании со свойствами материала и оптимизацией процесса:

Внутренние свойства материалов

1. Ориентация волокон: распределение углеродных волокон вдоль направления печати (например, направление оси Z) может значительно повысить эффективность передачи напряжения и уменьшить образование усталостных трещин.

2. Добавки и модификаторы: Антиоксиданты используются для замедления деградации веществ, вызванной высокотемпературным окислением, и увеличения усталостной долговечности (при 200 ° C антиоксиданты могут удвоить свой срок службы).

Параметры процесса печати

1. Температура и скорость экструзии

·Высокая температура (>270°С) приводит к деградации матрицы, в то время как низкая температура (<230°С) влияет на дисперсию волокна.

·Постоянство температуры между слоями: интервалы печати между слоями должны быть ограничены 5-10 секундами, чтобы избежать остаточного напряжения из-за разницы температур (что может снизить скорость усталостного растрескивания на 40%).

2. Толщина слоя и скорость заполнения

·Тонкослойная печать (0,1-0,2 мм): улучшает шероховатость поверхности и снижает концентрацию напряжений (увеличивает усталостную долговечность на 25%).

·Высокая скорость наполнения (>30% углеродного волокна): Увеличивает жесткость материала за счет некоторой прочности (требует оптимизации градиентного заполнения).

3. Поддержка структурного проектирования

Опора решетки: используйте сотовую опорную конструкцию в области подвеса для снижения локальной концентрации напряжений (может увеличить усталостную долговечность на 30%).

Геометрический расчет и условия нагружения стержней

1. Оптимизация точек концентрации напряжений

·Конструкция с закругленными углами: когда R ≥ 0,5 мм, коэффициент концентрации напряжения (Kt) может быть уменьшен до менее чем 1,5 (3-5 для острого угла Kt).

·Топологическая оптимизация: Исключение избыточных материалов с помощью анализа методом конечных элементов (FEA) позволяет равномерно распределить нагрузку (например, пространственный кронштейн компании LS увеличивает усталостную долговечность на 40%).

2. Тип динамической нагрузки

·Переменная частота нагрузки: Высокочастотная вибрация (более 100 Гц) ускоряет усталостное разрушение и требует демпфирования (например, упрочняющих резину).

·Многоосное напряженное состояние: избегайте чистого напряжения сдвига или переменной нагрузки на сжатие растяжения и отдайте приоритет проектированию простой траектории нагружения с преобладанием однонаправленного напряжения.

Усталостная долговечность нити в сборе нити для 3D-принтера Strongest зависит от трех основных факторов: ориентация волокна материала, контроль процесса печати, геометрический дизайн и согласование нагрузки. За счет оптимизации дисперсии углеродного волокна, использования тонкослойной высокочастотной печати и разработки устойчивой к нагрузкам централизованной структуры можно достичь срока службы более 10 недель для удовлетворения потребностей высокотехнологичных сценариев, таких как аэрокосмическая и автомобильная промышленность.

Как избежать мошенничества с поддельными металлическими нитями?

Ключевые моменты для определения шелка

1. Настоящие металлические знаки и технические барьеры

·Equipment requirements: SLM/DMLS equipment is necessary for the manufacture of genuine metal parts, with a layer thickness of < 30 microns to ensure microstructure the compactness. The sintering density of eligible wire should be be > 99% (e.g. Ti-6 Al-4V of titanium alloy a density of 4.4g/cm 3).

·Сертификация материалов: Для формальной проволоки требуются отчеты об анализе состава материала (например, тестирование EDS/XRF) и сертификация процесса термообработки, которые часто отсутствуют в контрафактной продукции.

2. Недорогие альтернативные решения (нержавеющая сталь PLA)

·Эксплуатационные ограничения: Плотность после спекания составляет всего 92%, что намного ниже, чем плотность реального металла, но может имитировать внешний вид металла (например, никеля) через поверхностное покрытие и подходит для декоративных деталей (например, корпусов моделей).

·Стоимостные преимущества: цена составляет всего 1/10 от длины натурального шелка, но четко обозначены слова из имитации металла, чтобы избежать введения в заблуждение.

Выявление мошенничества

1. Ловушка технических параметров: некоторые производители ложно утверждают, что металлическая нить может использоваться с оборудованием FDM/FF, но на самом деле это дешевый композитный материал (например, закаленное стекло PLA) с металлическим порошком. Настоящий титановый сплав имеет предел прочности на разрыв более 900 МПа, в то время как поддельные металлы обычно имеют предел прочности на разрыв менее 100 МПа.

2. Проверка квалификации поставщика: Приоритет отдается производителям, сертифицированным по ISO 9001 (Управление качеством) и ASTMF2924 (Спецификация для аддитивного производства).

Как компания LS использует 5 основных типов филаментов?

Сводка

 

 

 

 

 

Отказ

Содержание этой страницы носит справочный характер.ЛСне дает никаких явных или подразумеваемых заверений или гарантий в отношении точности, полноты или действительности информации. Никакие эксплуатационные параметры, геометрические допуски, специфические конструктивные особенности, качество и тип материала или качество изготовления не должны подразумевать то, что сторонний поставщик или производитель будет поставлять через сеть Longsheng. Это ответственность покупателяПоиск коммерческого предложения на запчастидля определения конкретных требований к этим деталям.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Команда LS

LS — ведущая компания в отраслиСпециализация на производственных решениях на заказ. Обладая более чем 20-летним опытом обслуживания более 5 000 клиентов, мы ориентируемся на высокую точностьОбработка с ЧПУ,Изготовление листового металла,3D-печать,литье под давлением,Штамповкии другие комплексные производственные услуги.
Наш завод оснащен более чем 100 передовыми 5-осевыми обрабатывающими центрами и сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуализация, мы можем удовлетворить ваши потребности с доставкой в течение 24 часов. ВыборТехнология LSЭто значит выбирать эффективность, качество и профессионализм.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:www.lsrpf.com

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Ресурсы