تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد الصناعية بشكل شائع البوليمرات الهندسية، ورغاوي الفوتوبوليمر، ومواد النايلون، والمواد المرنة الشبيهة بـ TPU، والبولي كربونات، والمواد الشبيهة بـ ABS، وسبائك الألومنيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك التيتانيوم، وسبائك النيكل، ومواد متخصصة مختارة. يساعد هذا الأسئلة الشائعة المشترين على اختيار مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد للنماذج الأولية، والتثبيتات، والأغلفة، والأقواس، والمشعبات، والمشابك، والقنوات، والأجزاء الوظيفية عندما يحتاج طلب عرض الأسعار (RFQ) إلى الموازنة بين القوة، ودرجة الحرارة، والتعرض للمواد الكيميائية، وتشطيب السطح، والتكلفة، والمعالجة اللاحقة.
المواد الأكثر شيوعًا لـ النماذج الأولية للطباعة ثلاثية الأبعاد هي البوليمرات الهندسية للنماذج الأولية السريعة والتثبيتات الوظيفية، والراتنجات للنماذج التفصيلية، والمواد المرنة للأجزاء المرنة، والمساحيق المعدنية للمكونات الهيكلية أو المقاومة للحرارة المختارة. تعتمد المادة المناسبة على وظيفة الجزء، وليس فقط اسم المادة.
يجب على المشترين تحديد ما إذا كان الجزء المطبوع مرئيًا، أو وظيفيًا، أو محملًا، أو معرضًا للحرارة، أو معرضًا للمواد الكيميائية، أو مرنًا، أو تجميليًا، أو حاسمًا للتجميع. قد لا تعمل المادة المناسبة لنموذج أولي للتحقق من الملاءمة مع تثبيت محمل أو مكون نهائي.
مجموعة مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد | أمثلة شائعة | استخدام المشتري النموذجي | مخاطر طلب عرض الأسعار التي يجب التحقق منها |
|---|---|---|---|
البوليمرات الهندسية | النايلون، المواد الشبيهة بـ ABS، البولي كربونات (PC)، المواد الشبيهة بـ PET | الأغلفة، التثبيتات، الأغطية، الركائز، المشابك، والنماذج الأولية الوظيفية | مقاومة الحرارة، امتصاص الرطوبة، اتجاه القوة، وتشطيب السطح |
المواد المرنة | TPU والمواد البوليمرية المرنة | الأختام، المقابض، المصدات، الأغطية المرنة، والنماذج الأولية ذات الملمس الناعم | الصلادة، سلوك الانضغاط، مقاومة التمزق، والتعرض للمواد الكيميائية |
رغاوي الفوتوبوليمر | الراتنجات القياسية، القاسية، الشفافة، المقاومة للحرارة، أو من نوع الصب | النماذج المرئية التفصيلية، النماذج الأولية للشكل والملاءمة، الأنماط، والميزات الصغيرة | الثبات للأشعة فوق البنفسجية، الهشاشة، مقاومة درجات الحرارة، ومتطلبات المعالجة |
سبائك الألومنيوم | AlSi10Mg، AlSi7Mg، طرق مسحوق الألومنيوم المختارة | الأقواس خفيفة الوزن، الأغلفة، القنوات، والأجزاء الحرارية | المعالجة الحرارية، المسامية، تشطيب السطح، واحتياجات النقاط المرجعية المشكّلة |
الفولاذ المقاوم للصدأ وفولاذ الأدوات | درجات مختارة من الفولاذ المقاوم للصدأ وفولاذ الأدوات لعمليات التصنيع الإضافي المعدني | النماذج الأولية المتينة، الإدخالات، التثبيتات، أدوات التثبيت، والأجزاء المقاومة للتآكل | المعالجة الحرارية، الصلادة، التلميع، متطلبات مقاومة التآكل، والفحص |
سبائك التيتانيوم والنيكل | سبائك التيتانيوم ومواد السبائك الفائقة | المكونات خفيفة الوزن، المقاومة للتآكل، أو المعرضة للحرارة ذات الحجم المنخفض | قابلية تتبع المواد، اتجاه البناء، المعالجة اللاحقة، والاعتماد |
تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد البوليمرية الصناعية بشكل شائع مواد النايلون للنماذج الأولية الوظيفية والتثبيتات، والمواد الشبيهة بـ ABS للنماذج المفاهيمية والأغلفة، والمواد الشبيهة بـ PC للنماذج الأولية الأكثر متانة، والمواد الشبيهة بـ PET للاحتياجات الكيميائية أو الأبعادية المختارة، والمواد الشبيهة بـ TPU للأجزاء المرنة.
يجب أن يتبع اختيار البوليمر بيئة التشغيل. يجب على المشترين تحديد درجة الحرارة، الرطوبة، التعرض للمواد الكيميائية، الصلابة، المرونة، اللون، تشطيب السطح، ودورات الاستخدام المتوقعة قبل اختيار المادة.
قد تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية سبائك الألومنيوم، الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك التيتانيوم، فولاذ الأدوات، وسبائك النيكل اعتمادًا على توفر العملية ومتطلبات الجزء. غالبًا ما يتم النظر في الطباعة المعدنية للأقواس المعقدة، المشعبات، المكونات المعرضة للحرارة، الهياكل خفيفة الوزن، والأجزاء منخفضة الحجم التي يصعب تشكيلها من المخزون الصلب.
يجب على المشترين مراعاة المعالجة اللاحقة. قد تحتاج الأجزاء المعدنية المطبوعة إلى إزالة الدعامات، تخفيف الإجهاد، المعالجة الحرارية، المعالجة بالضغط العالي المتساوي (HIP)، تشطيب السطح، التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، أو الفحص قبل الاستخدام النهائي.
يتحكم اختيار المادة في القوة، الصلابة، مقاومة الصدمات، مقاومة الحرارة، التوافق الكيميائي، سلوك التآكل، والثبات طويل الأمد. قد يناسب النايلون التثبيتات والنماذج الأولية الوظيفية، وقد يناسب TPU الأجزاء المرنة، وقد تناسب المواد الشبيهة بـ PC الأغلفة الأكثر متانة، وقد تناسب المعادن المختارة الأجزاء الهيكلية أو المعرضة للحرارة.
يجب أن يصف طلب عرض الأسعار (RFQ) البيئة بدلاً من تسمية مادة فقط. نطاق درجة الحرارة، ملامسة السوائل، التعرض للأشعة فوق البنفسجية، اتجاه الحمل، الإجهاد، الصدمات، وطرق التنظيف كلها تؤثر على ملاءمة المادة.
يمكن لنفس عائلة المواد أن تؤدي بشكل مختلف اعتمادًا على عملية الطباعة واتجاه البناء. تخلق طرق FDM، SLA، SLS، MJF، DMLS، SLM وغيرها ترابط طبقات مختلف، نسيج سطح، كثافة، ومتطلبات دعامات مختلفة.
يمكن أن يؤثر اتجاه البناء على اتجاه القوة، تشطيب السطح، التباين البعدي، وعلامات الدعامات. يجب على المشترين تحديد الأسطح الوظيفية، اتجاه الحمل، والأسطح التجميلية حتى يتمكن المورد من توجيه الجزء بشكل صحيح.
يمكن أن تشمل المعالجة اللاحقة المعالجة، إزالة الدعامات، الصنفرة، النفخ بالخرز، الصباغة، الطلاء، التغطية، المعالجة الحرارية، التصنيع الآلي، القطع اللولبي، الإدخالات، أو التلميع. يمكن لهذه الخطوات تغيير كل من أداء الجزء والتكلفة.
يجب أن يؤثر الفحص أيضًا على اختيار المادة. الأجزاء ذات الميزات المتزاوجة الضيقة، الخيوط، أسطح الختم، أو متطلبات تحمل الأحمال قد تحتاج إلى فحوصات CMM، مقاييس وظيفية، شهادات مواد، فحوصات كثافة، أو اختبارات ميكانيكية.
يتضمن طلب عرض الأسعار المفيد نموذجًا ثلاثي الأبعاد، رسمًا، غرض الجزء، تفضيل المادة، درجة حرارة التشغيل، التعرض الكيميائي، اتجاه الحمل، تشطيب السطح، اللون، التسامح، الكمية، المعالجة اللاحقة، احتياجات الفحص، وما إذا كان الجزء نموذجًا أوليًا، تثبيتًا، أو مكونًا نهائيًا.
مع هذه التفاصيل، يمكن للمورد التوصية بوليمر قابل للطباعة، راتنج، مرن، سبائك ألومنيوم، فولاذ مقاوم للصدأ، سبائك تيتانيوم، سبائك نيكل، أو مسار تصنيع بديل. يجب ربط اختيار المادة بالوظيفة، وليس بقائمة عامة من المواد القابلة للطباعة.