A. 3D打印中哪些环节用到胶粘剂胶粘剂的用途、种类有哪些
飞秒检测发现能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质,统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂、习惯上简称为胶。
分天然高分子化合物(淀粉、动物皮胶、骨胶、天然橡胶等)
、合成高分子化合物(环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚胺酯等热固性树脂和聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯树脂等热塑性树脂,与氯丁橡胶,丁腈橡胶等合成橡胶)
、或无机化合物 (硅酸盐、磷酸盐等)
。根据使用要求,在胶粘剂中经常掺入固化剂、促进剂、增强剂、烯释剂、填料等。按用途分类,还可分离温胶、密封胶、结构胶等。按使用工艺分类有室温固化胶、压敏胶等。应用胶合剂可连接异种材料和薄片材料,胶接处应力分布均匀。在集装箱制造中和修理中常用的有环氧树脂、氯丁橡胶和密封胶等。
1.按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等.
2.按应用对象分为结构型、非构型或特种胶.属于结构胶粘剂的有:环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性胶粘剂;聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性胶粘剂;还有如酚醛-环氧型等改性的多组分胶粘剂。
3.按固化形式可分为溶剂挥发型、乳液型、反应和热熔型四种.
4.合成化学工作者常喜欢将胶粘剂按粘料的化学成分来分类.
5.按主要成分分为有机类、无机类。
6.按外观分类,可分为液态、膏状和固态三类。
7.按组分分类:单组分,双组分,反应型。
B. 3D打印机材料价格,SLA600打印机材料怎么分类
3D打印材料分为几类,涉及三种最流行的3D打印技术:
1、熔融沉积建模(FDM)
2、立体光刻(SLA)
3、选择性激光烧结(SLS)
这些技术的性质非常不同,这意味着每种技术的材料必须采用不同的形式。
当然,如今3D打印材料和技术的选择比以往任何时候都大。这使得覆盖每种类型的3D打印材料变得相当困难。但是我们可以做的是查看材料的不同类别及其成本。
第一种3D打印技术是SLA,这意味着从一开始就将热固性塑料用于3D打印。热固性塑料也是聚合物,但它们与热塑性塑料的不同之处在于它们不会熔化。用于SLA 3D打印的热固性树脂是树脂,它们是液态光敏聚合物。然后通过光源将其固化,以使其固化。
就树脂的价格而言,通常而言,它们的价格与标准SLS粉非常相似。但是,与其他类型的3D打印材料的价格一样,它很大程度上取决于材料的质量,材料的类型和制造商。
3d打印机使用光敏树脂材料的分析
标准SLA树脂的3D打印机平均材料成本约为每升50美元。这意味着入门级的廉价树脂甚至可能低于50美元。MakerJuice 提供了用于SLA 3D打印的标准树脂,每升价格为58美元。
对于需要最佳表面光洁度和特殊材料性能(即牙科或陶瓷树脂)的专业人士,有更昂贵的材料,不管您信不信,有些价格可能高达每升$ 500!很难为每种3D打印材料提供理想的价格范围,但是您会遇到的大多数材料都可能会落在上述价格范围内。
当然,用于3D打印的最便宜的材料是塑料丝。其次是树脂和粉末,它们在价格上相当相似。最后,还有金属粉,它们通常是最昂贵的。
优化3D模型非常重要,这样您就可以根据需要花费尽可能少的材料。换句话说,如果零件的方向不同,请尽量不要在支撑件上浪费材料。
C. 求一种可以被3D打印且耐500℃高温的材料
一个来自美国空军研究实验室(AFRL)材料与制造部门的小组和NASA格伦研究中心和路易斯维尔大学合作开发高温3D打印复合聚合物材料,最终成功3D打印出能经受300℃高温的增强聚合物复合材料零部件。在测试中使用的材料是有着具备强度高、轻量级和耐久性等特点的碳纤维线材的高温热固性树脂。
研究员表示,这是复合材料增材制造领域的一个非常有影响力的突破。这些3D打印部件可承受高于300摄氏度的温度,可用于涡轮发动机更换部件或发动机排气周围的高温区域。
碳纤维增强聚合物的强度与某些金属的强度相似,且重量较金属材料轻。对于空军而言,轻型替代品是非常吸引人。复合材料可以打造出更轻的飞机,有助于增加飞机航程,优化燃料消耗并最终削减成本。
研究员介绍,激光烧结工艺中使用中聚合物粉末遇到了许多挑战。如使用非增强的聚合物粉末,打印出来的部件在后处理测试中会很容易融化掉。但在聚合物中添加碳纤维填料时,结果会有明显改善。这种技术能够3D打印高温聚合物复合材料部件,甚至可能制造出有史以来“最高温度”聚合物复合材料部件。
研究人员表示高温材料的加工非常困难且费用昂贵。事实上,高温3D打印材料对空军有很大的用处,不仅具有成本效益且耐用,更为重要的是其重量轻。但由于这类材料通常用于军事特定应用,因此供应商并不多。这类材料将有望成为整个行业“革命性”的突破。
D. 3D打印模具与传统模具区别
从现在来看,3D打印已经给制造业带来了巨大影响。那些曾经需要几百美元、耗时几周的手板件,现在可以早上设计、晚上打印,第二天早上就可以送达客户手里。
有些公司已经在使用3D打印工艺制造注塑模具。不再需要花费几个月时间来等待可以用于生产的模具的制造,或者因为下游设计变化导致修改模具的大量金钱投入,或者生产层上的不确定因素。不管是模具验证还是注塑件小批量生产,都可以快速3D打印模具。如果模具有问题或者需要修改设计,再打印一个并重复验证或生产就是。对吗?
这些观点有一些道理。塑料3D打印的注塑模具有点像我们后院的塑料棚,它比金属棚便宜,塑料棚搭建速度很快且在低载荷下表现良好。但是如果积雪太多,他们将破裂成一屋的碎片。
3D打印模具有自己的一席之地,有些企业在3D打印模具的应用上比较成功。支持者称3D打印模具比传统模具加工方式快达90%、便宜达70%。在某些情况下这可能是真实的,但是明白金属模具相比3D打印塑料模具的优势/劣势非常重要。
真正的模具,真正的快速
快速制造公司ProtoLabs自从1999年已经开始生产快速模具注塑零件。它提供的模具可制造工程塑料、金属、液态硅胶(LSR)等材料的零件。模具主要使用铝(有些情况下用钢)材机加工得到,可加工几个到1000个零件,发货时间1-15天。
它的工业级3D打印服务包括光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和直接金属激光烧结(DMLS)。可打印材料包括仿聚丙烯和ABS的类热塑性材料、工业级尼龙及金属(如不锈钢、铝合金及钛合金等)。
既然有如此大范围加工能力,为什么不直接打印模具,而是机加工制造模具呢?
模具制造商当警惕
ProtoLabs公司工程师一直在考虑打印模具,但是在做了16年的快速模具生意,一些原因仍迫使他们坚持可靠的快速注塑成型工艺:
01表面质量
3D打印逐层加工得到零件,这会导致产品表面有台阶纹效应。直接打印的模具也存在类似问题,后期需要机加工或者喷砂来消除这些细小的、齿状的边缘。此外,小于1mm的孔必须钻,更大的孔需要扩孔或者钻孔,螺纹特征需要攻丝或者铣削。这些二次处理很大程度上削弱了3D打印模具的速度优势。
02尺寸因素
如果你要设计滑板或者塑料工具箱,3D打印模具也许是毫无问题的。零件尺寸限制在10立方英寸(164立方厘米),大致是柚子的尺寸。而且尽管当前的增材设备的精度很高,但是仍然没法同加工中心和EDM设备比较。后者加工的模腔精度通常达±0.003英寸(0.076mm),零件体积高达59立方英寸,大致是3D打印零件体积的6倍。
03高温环境
为保证材料流动性能良好,注塑模具需要加热到非常高的温度。铝模和钢模通常经历500F(260℃)甚至更高温度环境,尤其在加工高温塑料,如PEEK和PEI(Ultem)材料。用这些金属模具生产几千个零件很容易,在最终量产模具出来前也可作为过渡模具使用。使用SLA或者相似3D打印工艺制造的模具材料一般是光敏或者热固性树脂,它们通过紫外光或者激光固化。这些塑料模具尽管比较硬,但是在注塑的热循环条件下损毁非常迅速。事实上,在温和环境下3D打印模具通常在使用100次以内会失效,高温塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐高温塑料,甚至只能生产几个零件。
04比较成本
使用3D打印模具的一大原始是因为其成本低。生产级别机加工模具成本一般是20000美元甚至更多,意味着同1000美元的打印模具是同类比较。但是这个类比并不公平,打印模具陈本的评估通常只考虑材料消耗,并没有考虑人工、装配与安装、喷射系统和五金器具。比如ProtoLabsd的铝模具花费1500美元可以用于生产。如果需要生产更多零件?采用3D打印模具,你每生产50-100个产品就需要重新打印、装配机测试新的模具。另一方面,不考虑所使用的塑料,铝模具通常在生产10000个零件仍然服役良好。
05产品设计
传统注塑模具制造的原则及实践已经有超过一个世纪的历史,行业对其研究比较透彻。3D打印模具却非常新。比如拔模斜角必须大于等于5度,以满足大部分铝模要求。塑料模具注塑塑料零件却面临挑战,对塑料模具顶针的数量与安装位置需要额外小心。
在增加模腔壁厚和降低压力方面,塑料模具(尤其是高注塑温度)在某种程度上更为灵活。浇口的设计也不同,应当避免使用隧道式和点状浇口。直接浇口、扇形浇口、翼形浇口应该增加到正常尺寸的3倍。
打印模具内聚合物的流动方向应该与3D打印线一致,避免粘滞和低压引起的高填充。冷却系统可在一定程度上提高模具的寿命,但不会明显降低打印模具的循环次数,因为塑料模具的散热能力不像铝模或钢模那么好。
时机
尽管快速铝模具有很多优势,有些情况下3D打印模具仍会发挥重要作用。对于有3D打印机、且有足够时间探索打印模具如何在注塑机上工作的厂家,也许他们认为应该直接打印模具。
当然,模具设计师必须理解如何制作功能模具,模具的重新设计与制作要花费大量成本。相关的技术人员与设备也很必要——模具喷砂的机械工人、顶针安装、注塑机操作员等,因为这些参数的设置与传统模具有很大的不同。
但是等等——为什么不用DMLS?为什么不直接打印金属模具?DMLS使用激光和精密光学器件在细小金属粉末床上逐层“画”零件,生产的完全致密的商业产品广泛应用于航空、医学领域。有些人预测未来铝和模具钢材料的模具也许将直接打印,能提供超高效的随形冷却水道,将大量减少注塑时间,延长模具使用寿命。某种程度上,DMLS直接打印模具速度慢且昂贵,通常只用于非常小、复杂的模具,或则加工那些通过传统机加工方法很难制造的模具嵌入物。
实测可靠
总的来说,ProtoLabs认为最好使用DMLS、SLA或其他3D打印工艺做他们擅长的事:打印零件而不是模具。但是,如果满足以下条件,3D打印注塑模具会是个可靠的替代。
1)小批量且相对简单的零件,产品需要比较大的拔模角度。
2)工具与模具设计团队要对3D打印模具的设计原则很熟悉。
3)有加工和装配塑料模具的人员和设备。
最终设计考虑因素。如果你需要模具长期使用,一旦3D打印模具验证了设计的合理性,下一步就是采用更为永久的材料制作模具,比如铝或者不锈钢,因为塑料模具主要小批量产品生产使用。由于3D打印模具和传统模具的设计不同,项目时间和预算上要考虑一定次数的模具重设计和测试。
E. 3D打印技术LOM工艺的材料有什么特性
高分子材料主要包括工程塑料、生物塑料、热固性塑料、光敏树脂等。工程塑料是指用作工业零件或外壳材料的工业塑料。它们是具有优异强度、耐冲击性、耐热性、硬度和耐老化性的塑料,广泛用作3D打印材料。生物塑料主要包括PLA、PETG、PHB等,具有良好的生物降解性。
层压成型技术是目前世界上最成熟的快速成型制造技术之一,主要以板材(如纸张、塑料薄膜或复合材料)为原料。由于使用更多的纸张作为原材料,整个制造成本非常低,工件的精度非常高。同时,一些改进的LOM 3D打印机可以打印出与二维打印相当的颜色,因此受到了各行各业的广泛关注,尤其是在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检查、,快速制模和直接制模等方面得到了广泛的应用。
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F. 世界第一的3D打印的玻璃纤维船出世,能正常进行航行吗
近期世界上第1艘3D打印玻玻璃纤维船在意大利举行展览,它是由连续纤维制作生产的,连续纤维制作是一项获得专利的3D打印技术设计,主要是为了指导机器人的使用。通过现场的图片和视频,我们也可以看到整艘船具有一种流线感,非常的美,是一种独特的设计。 设计师表明说是参加了2017年的一届“热那亚游艇展”,然后通过那一个活动产生了制作3D打印玻璃纤维船的想法,这是他们看到项目的雏形,然后付诸实践行动,最后这艘船能够实现到达海上。他们的想法和实践能力是完全分不开的,设计师能够把自己的想法表达为现实,这是一个非常艰难的过程,整个船的跨度为6.5米×2.5米,船漆成鲷鱼色的蓝色 ,是采用的一种连续玻璃纤维热固性材料进行打印。
G. 3D打印技术3DP工艺的材料有什么特性
高分子材料。主要包括工程塑料、生物、热固性、光敏树脂等,不同类型的材料性能差距较大。工程塑料是指用作工业零件或外壳材料的工业塑料。它们是具有优良的强度、耐冲击性、耐热性、硬度和耐老化性的塑料,被广泛用作3D打印材料。生物塑料主要包括PLA、PETG、PHB等。
工程塑料是指作为工业零件或外壳材料的工业塑料。它们是具有优良的强度、耐冲击性、耐热性、硬度和耐老化性的塑料,被广泛用作3D打印材料。生物塑料主要包括PLA、PETG、PHB等,它们具有良好的生物降解性。热固性树脂具有高强度和耐火性的特点,非常适用于3D打印粉末激光烧结成型工艺。光敏性树脂具有固化速度快、干燥性能好、成型后产品外观光滑等特点,是许多高精度产品印刷的选择。
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