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选择性激光烧结和多射流融合提供了最经济的增材制造材料选择。SLS/MJF技术使用热塑性粉末形式,主要是聚酰胺(PA),使功能部件与SLA部件相比具有更高的韧性和更高的冲击强度。SLS/MJF 材料还提供 315 华氏度至 370 华氏度(在 66 psi 下测量)的高 HDT。SLS/MJF 部件经久耐用,能够承受功能测试的磨损和磨损。他们可以灵活地生产零件,例如活铰链或卡扣特征。
SLS/MJF材料的密度接近传统制造的零件。该技术的另一个好处是,烧结和使用零件时不需要支撑结构。如果需要大型零件,可以制造大至 19 英寸(482.6 毫米)x 19 英寸(482.6 毫米)x 17 英寸(431.8 毫米)的 SLS 零件。SLS/MJF 零件确实缺乏提供 SLA 提供的表面光洁度和精细特征细节。然而,在面对面时,MJF在制造精细功能细节方面的表现略优于SLS。
通常,与注塑成型的PA的平均值相比,PA具有相似的HDT值,但机械性能较低。在 x-y 平面或 z 平面上测量时,SLS/MJF 材料特性具有已知的各向异性程度。本指南中报告的值考虑了这两种测量值。
通用尼龙
PA 11 黑色 (PA 850) 在不牺牲拉伸强度和耐温性的情况下提供延展性和柔韧性。这些特性使 PA 850 成为广受欢迎的通用材料。它的EB是所有AM尼龙中最高的。PA 850 的另一个区别是其均匀的深黑色。黑色具有高对比度,这使得功能流行,并隐藏污垢,油脂和污垢。黑色由于其低反射率,也适合光学应用。
PA 12 White (PA 650) 是另一种用于通用应用的首选材料。 PA 650 是最强的未填充尼龙材料。它比 PA 850 更硬,弹性模量略高,在 x-y 和 z 方向上测量时具有相当的拉伸性能。虽然其 EB 不到 PA 850 的一半,但在 SLS PA 材料中,在延展性方面,它仍然是表现最佳的产品之一。
PA 12 Black是一种使用MJF制造的高拉伸强度尼龙。最终部件被染成黑色,与SLS相比,它们表现出高质量的表面光洁度和略高的各向同性机械性能。当需要更多细节时,与 SLS材料相比,这种材料可以实现更小的最小特征分辨率(0.02英寸(0.508mm))0.03英寸(0.762毫米)。PA 12 Black 是采用活铰链的设计的最佳材料选择。
填充材料
PA12 矿物填充 (PA620-MF) 是一种 25% 矿物纤维填充 PA 粉末。纤维含量显著增加刚度和HDT。当刚度和耐高温性是重要要求时,它是一个很好的材料选择。由于烧结工艺,使用烧结填充材料的印刷部件在很大程度上消除了注塑成型零件中可能发生的纤维成因效应(即基于纤维对准和取向的不同机械性能)。
PA12 40%玻璃填充(PA614-GS)是另一种含有玻璃球的PA粉末,使其坚硬且尺寸稳定。这种材料是需要长期耐磨性能的零件的理想候选材料。由于采用了玻璃添加剂,与其他尼龙相比,它具有较低的冲击强度和拉伸强度。PA614-GS 的热变形温度为 315 华氏度,是 AM 尼龙中 HDT 最低的。
PA 12 40% 玻璃填充黑色是希望使用填充 MJF 材料的另一种选择。这种材料的最大优点是在264 psi下测量时,热变形温度为248华氏度(120摄氏度),仅次于PA 12矿物填充。
特种材料
TPU 70-A是一种热塑性聚氨酯,结合了类似橡胶的弹性和伸长率,并具有良好的耐磨性和抗冲击性。这种材料的橡胶状质量使其成为密封件、垫圈、夹具、软管或任何其他需要在动态负载下具有出色抵抗力的应用的理想选择。这种特种材料是Protolabs中第二大柔性AM材料,仅次于最柔软(邵氏30A)PJ材料。
聚丙烯天然具有耐化学性,是SLS和MJF材料产品中的首选。这种材料是真正的聚丙烯,而不是聚丙烯类材料。这种坚韧耐用但又柔韧的材料可耐受大多数酸,是一种重量轻的材料选择。
SLS 和 MJF 材料比较表
抗张强度 | 伸长 | 拉伸模量 | 热变形 | ||
---|---|---|---|---|---|
模压 PA 12 未填充 | 6 千西 | 60% | 200 千西 | 284oF | |
模压 PA 12 30-40% 玻璃填充 | 19 千西 | 3.5% | 1,300 千西 | 338oF | |
模压 PA 6 20% 矿物填充 | 10 千西 | 8% | 643 千西 | 401oF | |
热塑性聚氨酯 70-A | X-Y 飞机 | 0.29 千西 | 250% | 4.8 千西 | 不适用 |
Z 平面 | 0.94 千西 | 355% | 5.9 千西 | ||
聚丙烯天然 | X-Y 飞机 | 2.2 千西 | 7% | 116 千西 | 不适用 |
Z 平面 | 2.6 千西 | 15% | 123 千西 | ||
PA 12 40%玻璃填充 黑色 | X-Y 飞机 | 4.4 千西 | 6.8% | 508 千西 | 347oF |
Z 平面 | 4 千西 | 8.5% | 421 千西 | ||
PA 12 黑色 | X-Y 飞机 | 6.8 千西 | 9% | 276 千西 | 347oF |
Z 平面 | 7.1 千西 | 21% | 276 千西 | ||
PA 11 黑色 (PA 850) | X-Y 飞机 | 7.1 千西 | 18% | 261 千西 | 370oF |
Z 平面 | 7.5 千西 | 30% | 261 千西 | ||
PA 12 40% 玻璃填充 (PA 614-GS) | X-Y 飞机 | 6.7 千西 | 3% | 522 千西 | 315oF |
Z 平面 | 7.3 千西 | 5% | 522 千西 | ||
PA 12 25% 矿物填充 (PA 620-MF) | X-Y 飞机 | 4.6 千西 | 2% | 421 千西 | 363oF |
Z 平面 | 5.5 千西 | 3% | 450 千西 | ||
PA 12 白色 (PA 650) | X-Y 飞机 | 6.1 千西 | 4% | 276 千西 | 351oF |
Z 平面 | 7.3 千西 | 11% | 290 千西 |