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在拥有一台FFF打印机后,面对种类繁多的各式耗材,你是否有过陷入纠结与困惑,不知该如何下手的经历?有没有遇到过“打崩了”的情况?
根据不同的用途针对性的选材很重要!选好材后能快速开工也非常重要!影响因素都会有哪些?
本次Ultimaker小课堂将围绕“如何选材“这一话题,与大家交流分享一些经(干)验(货)。相信读过之后,大家未来在选材的时候,思路会清晰很多。
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🔹Ultimaker温馨提示:本篇文章较长,建议先收藏慢慢阅读~
一、3D打印材料分类及背景介绍
随着2009年FFF技术专利的到期,人们可以无需支付专利费用即可使用该技术,伴随FFF技术发展的还有其使用的耗材,也就是3D打印线材。除了最早采用和最常用的3D打印耗材之一——ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)之外,PLA和尼龙等其他热塑性塑料也应用于FFF工艺中。ABS较早使用于FFF技术中主要有两方面原因,一方面是因为初期的3D打印技术主要应用于工业制造,需要强度较高的热塑性塑料;另一方面是因为ABS耐用可回收,可熔融反复使用。
FFF技术发展至今,材料的丰富和3D打印机的桌面化使得很多小型企业和业余爱好者都可以进行设计制造。尤其是PLA、ABS、PVA、CPE、PC、PP、Nylon等丰富的耗材应用于3D打印中,使得3D打印的应用更加广泛。
二、耗材在不同场景下的使用
那么,对于不同领域的使用者,面对如此纷繁复杂的材料该如何作出选择呢?首先我们先来通过通俗的介绍看看各种材料的特点(详细的材料介绍请您移步搜索引擎进行词条检索):
1.PLA:相对来说是最容易打印的耗材,也是最常用的耗材。对于普通用户,PLA适用于90%的场合,而当构建的模型需要承受较大的载荷或者工程应用时,不建议使用此材料。但是通常情况下,因为较为低廉的制造成本,用户可以事先通过模型拓扑优化、打印参数优化、试验等手段来挖掘PLA的工程性能。除了家用和较简易的使用环境外,PLA更是构建复杂艺术结构的不二之选。
🔵优点:方便打印、上手容易、易成型;强度一般;复杂模型的细节表现能力较好;无毒可降解。
⚫缺点:高温稳定性差;无法承载复杂载荷。
图1 透明PLA材料打印的头骨
2.PVA:主要用于打印支撑结构,通过其水溶特性,结合PLA材料可以创造出结构复杂、美观的艺术结构。
3.ABS:ABS可以说是在PLA力学性能无法满足用户需求下的进一步选择,当制作的零件需要在复杂载荷或是高温环境下使用时,ABS是一个不错的选择。
🔵优点:力学性能好,可用于工程案例中。
⚫缺点:打印困难,对初学者不友好;易吸水受潮,不方便保存;打印过程可能会产生有毒物质。
图2 原色ABS材料打印的铃铛
4.尼龙:当使用场景化学条件苛刻且打印的零件受摩擦影响较大时,ABS就很不适用了。此时,尼龙材料的表现则更加突出。除此之外,尼龙材料还有较ABS材料更好的力学性能等优势。
🔵优点:力学性能好、机械性能突出;耐磨性好;耐疲劳性好;耐腐蚀性好。
⚫缺点:具有一定的吸水性;尺寸稳定性差。
图3 尼龙材料打印的零件
其他常见耗材性质如下表所示:
表1 常见耗材基本参数
以上就是几种常见的3D打印耗材的材料特点及使用场合,但是图示的部分参数由于受到不同厂家的不同材料配方及工艺等因素的影响,因而有着较大的差异。这就使得耗材材料的成型温度、密度、伸缩率等的变化对打印参数产生影响。对于专业用户,也无法提供一个准确的材料力学性能指标。
以温度为例,尽管部分耗材厂家会标注一个指导性打印温度范围,但是这是远远不够的。用户倘若想要成功打印出优质的零件,还需要进行反复试验,摸索出一个合适的打印参数。这对于客户来说不仅是要付出材料成本,更多的是时间成本。往往因为材料供应商的改变或其他原因,还需要重新试验合适的打印参数,这也是很多3D打印入门用户较为痛苦的事情。
但是当用户(哪怕你是第一次进行3D打印)在使用Ultimaker材料进行打印时,一切变得是那么的简单和专业。
*Ultimaker材料的优势*
使用Ultimaker材料配备Cura切片软件在Ultimaker上进行打印,如果您是新手,您将只需要简单设定即可快速开始;如果您是专业人员,更能通过自定义的调校快速达成自己的目标。
不要小看了快速开始和快速调校,正是因为对材料的深刻认知和与Cura的无缝结合,Ultimaker才能稳定工作,大幅缩短试机时间,极大的提升打印体验。
1.专业&稳定
详尽的技术参数与应用案例,助您选购适合的材料。不论您是初学者还是专业用户,都可以通过Ultimaker官方所提供的专业信息,选购到适合您使用的优质材料:
①假如您是初学者,可以通过浏览Ultimaker材料的应用案例,对比您的应用场景选择合适的材料。
图4 Ultimaker PLA应用场景
图5 Ultimaker PLA应用案例
②如果您是3D打印专业用户,可以通过查阅Ultimaker提供的材料技术清单知晓材料的详细性能参数,由此选择您需要的材料进行制造。
图6 Ultimaker Nylon技术数据清单
2.易用&高效
通过Ultimaker Cura即可直接切片打印,无需反复测试调校。当选择好材料,按Ultimaker打印机提示的步骤安装好耗材后,在Ultimaker Cura中会有对应您使用耗材的推荐设置参数,您可直接进行切片打印,等待零件打印完成即可,整个过程就是这么的便捷高效。
当然,如果您是专业用户,可以根据您的经验和制造需求在自定义中对打印参数进行设置,完成更加细致更加自主专业的打印。
图7 Ultimaker Cura自定义窗口
以上就是这期关于有了一台FFF打印机,如何选取耗材的介绍。希望对各位有所帮助,谢谢!