給你侃侃FDM桌面型3D打印機常用的ABS和PLA耗材
FDM打印機是現在最為常見的機型,因為便宜,所以是最火的消費級別的3D打印機。它使用的材料是絲狀熱塑性材料,常用的有蠟、塑料、尼龍絲等。
用于FDM打印機的耗材必須滿足的條件是要有良好的成絲性;其次,由于FDM打印過程中絲材要經受“固態-液態-固態”的轉變,故要求材料在相變過程中有良好的化學穩定性,且要有較小的收縮性。目前,咱們經常使用的是ABS和PLA塑料,以下咱們就針對這兩種材料,簡單的嘮嘮。
1、ABS塑料絲
ABS(原名為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是從化石燃料中提取出來的,也是家用熔融沉積(FDM)式線材的老祖宗,適用于料絲自加壓式送絲噴頭結構和螺旋擠壓式送絲噴頭。大部分ABS是無毒的,吸水率低,室溫浸水一年吸水率不超過1%而物理性能不起變化。ABS制品表面可以拋光,能得到高度光澤的制品。
ABS材料的打印溫度為210~240℃,加熱板的溫度為80℃以上。ABS的玻璃轉化溫度(開始軟化的溫度)為105℃,溫度高易軟化變形。ABS塑料相當容易打印,無論用什么樣的擠出機,都會滑順地擠出材料。然而擠完后的步驟卻有點困難,這種材料具有遇冷收縮的特性,會從加熱板上局部脫落、懸空翹邊,這需要在加熱打印表面時確保其光滑、平整和潔凈,涂抹膠以消除翹邊現象。另外,要是打印的物體高度很高,有時還會整層剝離。因此,ABS打印不能少了加熱板。
此外,ABS材料在打印時會產生微量刺激性的異味,雖然許多人不介意這一點,但還是建議大家使用密閉式的打印機。使用打印機敞口打印時,別在室溫太低的房間打印,會促使材料冷卻,導致收縮,還有就是無論什么打印機都最好是在通風好的房間里使用。
只要以適當的溫度打印,讓層層材料牢牢黏住,ABS的強度就會變得相當高。ABS的耐磨性優良,尺寸穩定性好,而且ABS具有柔軟性,即使承受壓力也只會彎曲,不會折斷,下圖就是最好的例證。
2、PLA塑料
PLA(通常指聚乳酸)材料是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成,無毒,具有多種半透明色和光澤質感。PLA使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環境,這對保護環境非常有利,是公認的環境友好材料。
PLA材料的打印溫度為180~210℃。盡管加熱板非必備品,但我還是建議大家在60℃時使用這項配備。PLA的玻璃轉化溫度僅有60℃左右,易軟化變形。打印的時候,由于PLA熔化后容易附著和延展,所以經常會堵塞熱端噴頭(尤其是全金屬制的熱端更是如此)。打印氣味方面,PLA與ABS是難兄難弟,不過PLA打印時氣味就像糖果一樣,香甜芬芳,但還是建議密閉環境下打印。
PLA也能打印出強度相當高的物體,但比其他塑料稍微脆弱一點。要是掉落或撞到東西時,多半會產生缺口或破損,而不會彈回來,薄的地方容易在彎曲前折斷。這種材料真正有趣的地方,就是PLA耗材幾乎不會收縮,即使是開放式的打印機,可以打印巨大的物體,不必擔心成品從板子上懸空、歪斜或破損。這種材料正好適合實地在公共場所做3D打印。
3、其它材料
除了塑料類材料,還有很多其它的熔融材料,如蠟、塑料等,適用于加壓融化罐。熔融擠壓噴頭工作原理:將所使用熱塑性成型材料裝入熔化罐中,利用熔化罐外壁的加熱圈對其加熱熔化呈熔融狀態,然后將壓縮機產生的壓縮空氣導入熔化罐中,氣體壓力作用在熔融材料的表面上迫使材料從下方噴嘴擠出。
FDM打印機價格和技術成本低,體積小,無污染,能直接做出成品制件,但生產效率低,精度不高,最終輪廓形狀受到限制。FDM的工藝特點,可以制作復合材料的快速成型制件,如磁性材料和塑料粉末經過FDM噴頭成型特殊形狀的磁性體,可以實現各向異性,各層異性,不同區域不同性能。這是模具成型所不能實現的。
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