3D 列印塑膠：3D 列印中使用哪些類型的塑膠？

「3D 列印塑膠的精確度將想法轉化為有形的現實。這些材料提供了出色的定制能力，從醫療植入物到汽車設計。

當涉及到 客製3D列印, 工作流程中的創造力、準確性和精確性至關重要。透過這種方法創建的塑膠設計為該過程增添了更多吸引力和成本效益。雖然選擇了 3D打印材料 可能會讓您感到不安，別擔心，本文將指導您根據您的特定需求做出最合適的材料選擇。 塑膠以其獨特的特性而聞名，其應用範圍從汽車到航空航天。您有多種選擇，包括永續發展 聚乳酸、ABS和 寵物 塑料。

由於塑膠材料標準低，3D 列印機通常生產出易碎且容易破損的零件。然而，適當的塑膠選擇使 3D 列印機能夠為各種應用生產更耐用、高品質和有彈性的 3D 列印件。

本文旨在提供適用於的塑膠類型的基本細節 3D印刷和相容技術。此外，我們將研究與以下相關的挑戰 3D列印塑膠材料 以及他們各自的解決方案。

3D 列印塑膠的類型

首先，在選擇合適的3D列印塑膠原料之前，有必要了解顆粒和長絲之間的差異。

3D 列印中使用的兩種常見塑膠原料是 丸 細絲. 

1- 3D 列印顆粒

顆粒是小顆粒狀的碎片，如塑膠樹脂。它們通常是批量生產的，是透過各種工藝（包括壓縮、 注塑成型和擠壓。

用於 3D 列印的顆粒

• 在 3D 列印（積層製造）背景下，顆粒用於某些類型的 3D 列印機，稱為顆粒擠出或顆粒擠出印表機。這些印表機將顆粒熔化成熔融狀態，並透過噴嘴將它們擠出，一層層地列印出所需的物體。 
• 基於顆粒的 3D 列印不如基於長絲的列印常見，但具有多種優勢，例如能夠使用更廣泛的材料，並且可能降低材料成本。

2- 3D列印耗材

由於細絲易於處理且與 FDM（熔融沈積成型）印表機相容，因此更常用於桌上型 3D 列印機。

3D 列印塑膠絲

• 細絲是纏繞在線軸上的又長又細的塑膠材料線。它們是專門為基於線材的 3D 列印機而製造的。
• 長絲採用各種類型的熱塑性材料製成，例如 PLA、ABS、PETG 和 TPU，每種材料都有其獨特的特性。它們透過加熱噴嘴送入 3D 列印機，在建造平台中熔化並擠出，逐層創建列印物件。
• 基於長絲的 3D 列印因其易用性、材料的廣泛可用性以及與各種桌上型 3D 列印機的兼容性而廣受歡迎。

流行的 3D 列印塑膠材料

許多類型的聚合物都擁有廣泛的有用和所需的特性。這使得選擇最適合您需求的類型變得有點困難。因此，我們將研究可用於 3D 列印的不同類型的塑料，並討論它們各自對特定應用的適用性。

1. 3D列印中的聚乳酸（PLA）

PLA 是一種工程熱塑性聚合物，由於其經濟實惠和不尋常的功能，是 3D 列印產品設計師的最佳選擇。 聚乳酸塑料 與其他塑膠相比，需要相對較低的溫度。 PLA 列印的溫度範圍為 180°C至220℃，. 

此外，它還具有良好的強度和韌性，可以透過退火過程進一步增強。專業人士喜歡 PLA 的通用性、易用性和經濟性。然而，許多專家經常尋求更通用、更堅固、更耐用的材料。 

2. 3D列印中的丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）

然後是ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）。 ABS材料 由於其靈活性和卓越的抗衝擊性，它是 3D 列印中功能最強大的聚合物。它廣泛用於製造日常用品，從樂高積木到汽車零件。而且，它具有良好的韌性和剛性平衡，使得 它是承受高應力零件的首選。 

ABS 的工作溫度通常在 210°C 至 250°C 範圍內，加熱床的工作溫度範圍為 80°C 至 110°C。 ABS 具有快速熔化和流動的特性，從而實現更快的列印。這就是為什麼它是注塑成型中普遍使用的材料。 

然而，ABS 很容易變形。此外，它在列印過程中會釋放出有害氣體。因此，封閉式印表機是 ABS 更合適的選擇。因此，每當您選擇 ABS 時，請確保您能夠輕鬆進入封閉的環境。 

3. 3D列印中的PETG（聚對苯二甲酸乙二醇酯）

PETG與PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）類似，但差異在於添加了乙二醇。它常見於半透明塑膠瓶中。它具有類似於 PLA 和 ABS 的強度和靈活性。其工作溫度較高，通常在 225°C 至 260°C 範圍內，加熱床的溫度範圍為 60°C 至 70°C。 

PETG 具有抗翹曲性和黏合性。此外，這種 3D 列印機塑膠會吸收空氣中的水分。因此，為了延長保質期，由於 PETG 具有吸濕性，請將其存放在乾燥的環境中。 

PETG 比 PLA 具有更高的強度和耐用性。此外，它還能耐受較高的外部溫度，並且極少擔心床層黏附或翹曲。

4. 3D列印中的尼龍或聚醯胺

尼龍 或聚醯胺具有卓越的強度、靈活性和耐用性。然而，它對濕氣敏感，因此需要儲存在乾燥環境中以防止降解。這 3D印表機塑料 需要非常高的溫度，範圍為 240°C 至 260°C，床溫為 70°C 至 100°C。 

3D列印尼龍零件容易收縮和翹曲；因此，您需要封閉式印表機才能獲得尼龍 3D 列印的最佳效果。此外，尼龍具有高拉伸強度和耐用性，這使其成為工具和功能機械零件應用的完美選擇。

5. PC（聚碳酸酯）在3D列印的應用

PC（即聚碳酸酯）以其透明度和耐用性而聞名，這使其成為製造顯示器甚至防彈眼鏡的理想選擇。 

聚碳酸酯（PC）需要非常高的溫度，範圍為270°C至310°C。因此，由於其最低熱量要求，它可能與標準印表機不相容。與討論的其他材料一樣，聚碳酸酯具有吸濕性，需要儲存在乾燥的環境中以防止吸濕。

6. 3D列印中的PE（聚乙烯）

聚乙烯與其他塑膠相比，具有多功能性、卓越的耐用性和高耐化學性。 PE 被認為是最容易加工的聚合物。此外，它還提供三個等級；高密度聚乙烯 (HDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE) 和線性低密度聚乙烯 (LLDPE)。

PE 具有顯著的特性，例如耐濕氣、耐化學性和耐衝擊性。在其類型中，HDPE 由於其剛性而最常用於 3D 列印應用，而 LDPE 則更具柔性和彈性。它生產堅固可靠的列印零件。 

PE熔點低，容易翹曲。使用有加熱床的封閉式印表機可以避免翹曲。根據其類型，PE 的典型列印溫度範圍為 115°C 至 260°C，床層溫度為 50°C 至 100°C。這種 3D 列印機塑膠廣泛應用於塑膠瓶等包裝材料，甚至醫療植入物和義肢。 

7. 3D列印中的PP（聚丙烯）

PP 是一種多功能熱塑性塑料，類似於 PE。聚丙烯的柔韌性、韌性和耐化學性使其成為理想的選擇。與其他 3D 列印機塑膠相比，它的密度相對較低，因此可以列印出輕質的零件。 

PP 的列印溫度範圍高達 220°C 至 270°C，床層溫度高達 100°C。通常，它生產功能原型、儲存容器和汽車零件。 

塑膠 3D 列印的相容技術

三種引人入勝的技術與塑膠 3D 列印工藝完美集成，例如：

1. 熔融沈積成型 (FDM)

熔融沈積成型 (FDM) 或熔絲製造 (FFF) 是最廣泛使用的塑膠 3D 列印技術。 FDM 的工作原理是透過加熱噴嘴熔化並擠出熱塑性長絲。噴嘴沿著預定路徑移動，將熔化的材料逐層沉積到建造平台上。當每一層沉積時，它會固化，與前一層黏合以形成所需的物體。

FDM 3D 打印

FDM 以其簡單性、多功能性和經濟性而聞名。由於其能夠快速且經濟高效地生產功能原型、客製化零件和最終用途產品，因此廣泛應用於從航空航太、汽車到醫療保健和消費品等行業。此外， FDM 為各行業提供多種應用 快速原型製作、模具、夾具和固定裝置以及最終用途零件的生產。 

此外，它還應用於航空航天（用於輕型部件）、汽車（用於定制零件和工具）、醫療保健（用於醫療設備和義肢）以及消費品的客製化產品和 小批量生產.

2. 立體光刻（SLA）

立體光刻（SLA）利用一桶（罐）由紫外線固化的液態光聚合物樹脂來逐層創建物體。將建造平台放入樹脂槽中，紫外線雷射根據設計選擇性地固化樹脂，從而產生光滑的高分辨率零件 表面處理.

SLA 3D 聚合物列印

SLA 以其高解析度、光滑的表面光潔度和精度而聞名，使其成為生產詳細原型、複雜零件和熔模鑄造模型的理想選擇。它通常用於汽車、航空航太、醫療和消費性電子等行業，用於概念建模、功能測試以及成型和鑄造的母模。

3. 選擇性雷射燒結（SLS）

SLS 的工作原理是選擇性地燒結粉末 熱塑性塑料 使用高功率雷射。將一層薄薄的粉末鋪在建造平台上，雷射將顆粒熔化，形成與要列印的物體形狀相對應的固體層。這個過程不斷重複，每一層粉末都被散佈和燒結，直到物體完成。

SLS 3D 塑膠列印

SLS 以其能夠生產高強度、耐用性和複雜幾何形狀的零件而聞名，而無需任何支撐結構。此外，SLS 被認為是功能性聚合物快速原型製作的絕佳解決方案，因為它具有卓越的準確性。 

點這裡下載： 最好的 3D 列印 PLA 材料 

3D 列印塑膠材料面臨哪些挑戰？

塑料3D打印 

3D 列印通常會為產品設計師帶來一系列挑戰。讓我們分解設計師在 3D 列印過程中面臨的複雜問題，並提供實用的解決方案來克服這些問題。 

表：與 3D 列印塑膠相關的挑戰及其各自的解決方案。

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加起來

塑料 3D 打印 已成為設計複雜幾何形狀的一種經常具有成本效益且富有創意的方法。它為最終用戶產品創建功能原型提供了多種材料選擇。 

您可以使用多種具有獨特特性的塑膠。儘管選擇合適的材料可能會變得困難。但是，透過本文，您可以獲得有關哪種流程適合您的需求的寶貴見解和知識。

此外，無論是熔融沈積成型 (FDM)、立體光刻 (SLA) 或選擇性雷射燒結 (SLS) 3D 列印，了解這些製程如何與不同塑膠相互作用對於最佳結果至關重要

閱讀更多： 什麼是塑膠製造：它是如何運作的？類型和優點

常見問題

什麼是塑膠3D列印？

塑膠 3D 列印，也稱為積層製造，是一種透過沉積連續的塑膠材料層來建造所需形狀來創建三維物體的過程。

塑膠可用於哪些領域 添加劑製造?

多種類型的塑膠可用於積層製造（3D 列印），例如聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、尼龍（聚醯胺)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP) ，聚乙烯（PE）。

我可以重複使用 3D 列印機塑膠製成的多餘或失敗的列印件嗎？

是的，您可以使用多餘的塑膠或流產的塑膠印刷品。然而，這樣做需要一些額外的工作。首先，您必須熔化塑膠才能再次使用它進行新的列印。這種再生塑膠可能不如原始塑膠。 

3D 列印時如何防止翹曲和床層黏附問題？

您可以透過使用加熱床和封閉的列印環境來防止翹曲和床黏附問題。 

哪些後處理技術可用於改善塑膠 3D 列印零件的表面光潔度？

打磨、拋光、噴漆和退火等後處理技術可以提高塑膠 3D 列印零件的表面光潔度、機械性能和美觀度。

資源中心

1- Swetham, T.、Reddy, KMM、Huggi, A. 與 Kumar, MN (2017)。 3D 列印材料的批判性評論和 FDM 所用材料的詳細信息。印度海得拉巴 Vidya Jyothi 理工學院機械工程系。從...獲得 https://www.academia.edu/33109418/A_Critical_Review_on_of_3D_Printing_Materials_and_Details_of_Materials_used_in_FDM 

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