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金旸研发创新型改性塑料让3D打印更完美

时间:2017-08-26 09:22来源:未知 作者:中国塑料网 点击:
3D打印就像一个神奇的“造物主”,即使结构与造型再复杂的东西,它也可以随心所欲地打印出来。而它之所以这般神奇,关键在于背后的材料。3D打印材料如今已是最热门的新材料之一,而塑料则是3D打印最成熟的一种材料。 作为专注于高分子新材料领域的产品与技术

3D打印就像一个神奇的“造物主”,即使结构与造型再复杂的东西,它也可以随心所欲地打印出来。而它之所以这般神奇,关键在于背后的材料。3D打印材料如今已是最热门的新材料之一,而塑料则是3D打印最成熟的一种材料。

作为专注于高分子新材料领域的产品与技术创新,为客户提供一系列创新型改性塑料产品的公司,金旸在其出众的3D改性塑料研发与创新的技术团队支持下,经过两年多的努力,也研发出一系列成熟的3D打印特色材料,包括高韧性保持率PLA、高光(或珠光)级PLA、低温打印材料等,应用于学校教育培训、产品开发设计、工艺品、零部件等领域。

高韧性保持率PLA材料

随着FDM-3D打印的发展,PLA材料备受欢迎,一方面是因为PLA材料具有生物降解环保性,另一方面是因为PLA材料的FDM-3D打印成型性较好,比如良好的打印外观和稳定的尺寸性。

目前,市场上大部分耗材厂家都是采用纯PLA原料直接挤出生产FDM-3D耗材。由于PLA材料本身韧性较差,在生产卷盘绕线放置约2个月后,会发生脆断、线条韧性不稳定、自动断裂的现象。例如,在长时间的出口海运和长时间的仓库储存过程中,极易出现脆断的现象,严重影响产品品质。

针对这一技术难点,金旸开发出了一款高韧性保持率的PLA材料,该款新材料除了具备传统PLA材料的良好生产和打印成型性以外,最主要的优点是在空气当中长时间放置不会出现普通PLA材料脆断的现象。经过性能检测和客户的验证,此款材料的正常不脆断保质期约为6~8个月(空气当中放置),韧性保持率远远高于市面上的PLA原料和PLA改性料。

 

 

普通PLA材料容易脆断 和 金旸高韧性保持率PLA材料

该款材料为乳白色哑光状,相当于一款白色的材料,但是未添加钛白粉的成分。市面上的PLA白色材料往往都是通过添加钛白粉来实现的,钛白粉本身较难分散,会导致白色PLA材料打印出来的模型表面不整洁,比如表面出现小颗粒或粗糙现象,严重影响打印产品的外观和精度。高韧性保持率PLA材料的颜色和打印效果如图所示。

 

高韧性保持率PLA材料的颜色和打印效果

此外,该款材料的打印支撑也容易去除,可以保证打印成型件表面痕迹极少,表面更为整洁。其生产温度范围为180~200℃,打印温度范围190~200℃。

 

常用PLA材料和高韧性保持率PLA材料的3D成型件对比

珠光或高光级PLA材料

目前,市面上珠光效果的材料,多为添加珠光色粉来实现,且添加比例也比较大,这样导致珠光粉在材料当中的分散不均匀,一方面会影响线条的稳定生产,比如线径不稳定、不均匀,表面不光洁等;另一方面会影

响打印过程的正常输送,比如出现卡料、堵头的问题。

通过合金改性的方式,金旸开发的珠光或高光级PLA材料,使得材料具有多面反光性,从而实现珠光效果,而材料未添加任何的色粉或珠光粉,这样使得生产线条的线径稳定性和打印成型产品表面的光洁度较好。

 

珠光效果

如果想调配其它颜色的珠光或高光效果,只需添加极少量的普通色粉就能实现。极少量的色粉不会影响线条的正常生产和打印。比如,黄色的线条和打印效果,如图所示。此材料的生产温度范围为180~210℃,打印温度范围195~210℃。

 

黄色线条打印效果

快速冷却的低温材料

目前市场面有很多的儿童打印笔,主要包括高温(PLA)型和低温(PCL)型,低温型材料都是采用纯PCL材料直接拉线而成,PCL材料本身具有易生物降解、低熔点、高韧性、高黏附性、低强度、冷却较慢等特点。但是,高黏附性会导致生产线条和打印出料时,材料易粘附在挤出机口模和打印笔笔头处,影响正常的生产和打印出料。同时,低强度会导致材料在打印过程中的悬空部件很难支撑起来,即支撑强度太差。此外,冷却较慢,一方面会影响生产线条的冷却定型和产量,另一方面会影响打印过程的冷却定型。

通过对PCL材料进行增强结晶改性,消除PCL材料在3D方面的缺点,使得材料除了具有本身的低温成型性优点之外,还具有支撑强度高、快速冷却的优点,使得材料的生产和打印都处于理想的状态。此材料的生产温度范围为40~100℃,打印温度范围60~80℃。

(责任编辑:中国塑料网)
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