В промышленной 3D-печати обычно используются инженерные полимеры, фотополимерные смолы, нейлоновые материалы, эластомеры типа TPU, поликарбонат, материалы типа ABS, алюминиевые сплавы, нержавеющие стали, титановые сплавы, никелевые сплавы и отдельные специальные материалы. Этот FAQ помогает покупателям выбирать материалы для 3D-печати прототипов, приспособлений, корпусов, кронштейнов, коллекторов, зажимов, воздуховодов и функциональных деталей, когда в RFQ необходимо сбалансировать прочность, температуру, химическое воздействие, качество поверхности, стоимость и последующую обработку.
Наиболее распространенными материалами для 3D-печати прототипов являются инженерные полимеры для быстрых прототипов и функциональных приспособлений, смолы для детальных моделей, эластомеры для гибких деталей и металлические порошки для отдельных структурных или термостойких компонентов. Правильный материал зависит от функции детали, а не только от названия материала.
Покупатели должны определить, является ли напечатанная деталь визуальной, функциональной, несущей, подверженной воздействию тепла, химикатов, гибкой, декоративной или критически важной для сборки. Материал, подходящий для прототипа проверки посадки, может не подойти для нагруженного приспособления или конечной детали.
Семейство материалов для 3D-печати | Типичные примеры | Типичное использование покупателем | Риски RFQ для проверки |
|---|---|---|---|
Инженерные полимеры | Нейлон, материалы типа ABS, поликарбонат ПК, материалы типа ПЭТ | Корпуса, приспособления, крышки, кондукторы, зажимы и функциональные прототипы | Термостойкость, влагопоглощение, направление прочности и качество поверхности |
Эластомерные материалы | ТПУ и гибкие полимерные материалы | Уплотнения, рукоятки, бамперы, гибкие крышки и прототипы с мягким касанием | Твердость, поведение при сжатии, сопротивление разрыву и химическое воздействие |
Фотополимерные смолы | Стандартные, прочные, прозрачные, термостойкие или литьевые смолы | Детальные визуальные модели, прототипы формы и посадки, мастер-модели и мелкие детали | УФ-стабильность, хрупкость, термостойкость и требования к отверждению |
Алюминиевые сплавы | AlSi10Mg, AlSi7Mg, отдельные алюминиевые порошковые маршруты | Легкие кронштейны, корпуса, воздуховоды и термодетали | Термообработка, пористость, качество поверхности и потребность в обработанных базах |
Нержавеющая сталь и инструментальная сталь | Отдельные марки нержавеющей и инструментальной стали для аддитивных процессов с металлом | Прочные прототипы, вставки, приспособления, оснастка и коррозионностойкие детали | Термообработка, твердость, полировка, требования к коррозии и контроль |
Титановые и никелевые сплавы | Титановые сплавы и материалы суперсплавов | Легкие, коррозионностойкие или термостойкие мелкосерийные компоненты | Прослеживаемость материала, ориентация построения, постобработка и квалификация |
В промышленной полимерной 3D-печати обычно используются нейлоновые материалы для функциональных прототипов и приспособлений, материалы типа ABS для концептуальных моделей и корпусов, материалы типа ПК для более прочных прототипов, материалы типа ПЭТ для отдельных химических или размерных требований и материалы типа ТПУ для гибких деталей.
Выбор полимера должен соответствовать рабочей среде. Покупатели должны определить температуру, влажность, химическое воздействие, жесткость, гибкость, цвет, качество поверхности и ожидаемое количество циклов использования перед выбором материала.
В металлической 3D-печати могут использоваться алюминиевые сплавы, нержавеющие стали, титановые сплавы, инструментальные стали и никелевые сплавы в зависимости от доступности процесса и требований к детали. Металлическая печать часто рассматривается для сложных кронштейнов, коллекторов, термостойких компонентов, легких конструкций и мелкосерийных деталей, которые трудно обработать из сплошной заготовки.
Покупатели должны учитывать последующую обработку. Металлические напечатанные детали могут потребовать удаления поддержек, снятия напряжений, термообработки, ГИП, финишной обработки поверхности, обработки на станках с ЧПУ или контроля перед окончательным использованием.
Выбор материала определяет прочность, жесткость, ударную вязкость, термостойкость, химическую совместимость, износостойкость и долговременную стабильность. Нейлон может подходить для приспособлений и функциональных прототипов, ТПУ — для гибких деталей, материалы типа ПК — для более прочных корпусов, а отдельные металлы — для структурных или термостойких деталей.
В RFQ следует описывать среду, а не просто называть материал. Диапазон температур, контакт с жидкостями, УФ-излучение, направление нагрузки, усталость, удар и методы очистки влияют на пригодность материала.
Одно и то же семейство материалов может вести себя по-разному в зависимости от процесса печати и ориентации построения. FDM, SLA, SLS, MJF, DMLS, SLM и другие методы создают различное сцепление слоев, текстуру поверхности, плотность и требования к поддержкам.
Ориентация построения может влиять на направление прочности, качество поверхности, размерные отклонения и следы от поддержек. Покупатели должны определить функциональные поверхности, направление нагрузки и декоративные поверхности, чтобы поставщик мог правильно ориентировать деталь.
Последующая обработка может включать отверждение, удаление поддержек, шлифовку, дробеструйную обработку, окрашивание, покраску, нанесение покрытия, термообработку, механическую обработку, нарезание резьбы, установку вставок или полировку. Эти этапы могут изменить как производительность детали, так и стоимость.
Контроль также должен влиять на выбор материала. Детали с жесткими сопрягаемыми элементами, резьбой, уплотнительными поверхностями или требованиями к несущей способности могут нуждаться в проверках на КИМ, функциональных калибрах, сертификатах материала, проверках плотности или механических испытаниях.
Полезный RFQ включает 3D-модель, чертеж, назначение детали, предпочтения по материалу, рабочую температуру, химическое воздействие, направление нагрузки, качество поверхности, цвет, допуски, количество, последующую обработку, требования к контролю и то, является ли деталь прототипом, приспособлением или компонентом конечного использования.
Имея эти данные, поставщик может порекомендовать пригодный для печати полимер, смолу, эластомер, алюминиевый сплав, нержавеющую сталь, титановый сплав, никелевый сплав или альтернативный производственный маршрут. Выбор материала должен быть привязан к функции, а не к общему списку материалов для печати.