3D列印|3DP Tech News

3D Systems研發的長期性能3D列印樹脂與傳統樹脂有什麼不同?
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數十年來,光聚合物材料一直是 3D 列印的基礎,並且每年都在不斷擴展其功能。光聚合物是一種液態聚合物樹脂,暴露在光線下時會固化。

光聚合物材料和 3D 列印設備可提供卓越的部件品質、精度和速度,其投資成本遠低於傳統生產的產品。它們可為珠寶首飾製作提供功能多樣、價格實惠的各種原型、小批量部件、夾具、固定裝置和熔模鑄造模型。

但是有一個問題:由於 3D 列印中使用的光聚合物樹脂暴露在紫外線下時會固化,並且一直以來,光聚合物樹脂暴露在額外的紫外線下(即太陽光)時很容易降解,這便限制了其在日常商品中的應用。

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光聚合物長期穩定性問題

3D Systems 的化學家已經解決光聚合的長期穩定性問題,並且能夠使用 Figure 4和SLA列印技術,以及過去通過傳統樹脂材料無法獲得的新化學物質重塑其功能。這些化學物質為生產首款用於增材製造的聚合物奠定了基礎。

Figure 4 TOUGH-BLK 20 是由 3D Systems 提供的一款光聚合物,採用已獲專利的紫外線穩定技術研製而成。

經過 18 個月以上的戶外暴露測試,該產品可提供長期的機械穩定性和顏色穩定性。 Figure 4 TOUGH-BLK 20 的穩定性體現在保留機械特性上,例如抗張強度和模量、斷裂伸長率以及缺口衝擊強度。

下圖的Figure 4 TOUGH-BLK 20是3D S ystems為抗室外老化而研製的光聚合物。

ASTM測試部件

產品設計師和製造商必須仔細分析3D列印材料的特性,以確定哪種材料最符合需求。由於各種新型材料不斷研發出來,與這些技術保持同步也很重要。

我們使用ASTM測試方法測試了數月和數年內的自然室外老化程度和行業標準的加速老化程度及各種條件之下的抗張強度、拉伸模量和斷裂伸長率等。

下圖的Figure 4 Rigid White材料是一種不透明的生物相容性光聚合物,可用於醫療應用、電子產品外殼、電機外殼和其他小部件。數據表指出其“良好的長期環境穩定性,測得室內環境穩定性可達8年、室外2年”。

下圖的Figure 4 RUBBER-65A BLK是3D Systems的先進化學如何解決數十年難題的另一個例子。

傳統彈性光聚合物具備未固化的特性,因此可提供與傳統彈性類類似的彈性。然而,隨著時間的推移,部件暴露在光線下會不斷緩慢固化。因此其穩定性較差。

這些傳統材料在室外加速老化,在不到3個月等效室外暴露中,其機械特性便已完全喪失。

下圖中傳統光彈性體室外加速老化曲線。在20天的等效暴露室外前,斷裂伸長率迅速接近於0。下圖中傳統光彈性體室外加速老化曲線。在20天的等效暴露室外前,斷裂伸長率迅速接近於0。

相比之下,Figure 4 RUBBER-65A BLK在18個月的室外暴露中,依舊保持著幾乎所有的主要機械特性,例如拉伸模量,斷裂伸長率和邵氏A硬度。

更好的材料,更高的價值

這些長期性能材料為何重要?

如前所述,SLA和基於投影的Figure 4 3D列印可提供出色的美觀、準確度和機械特性。對任何製造商來說,知道白色或灰色產品會在數年後保持顏色和功能是一個重要優勢。更耐用的部件意味著更長的保質期,更精確的功能原型意味著產品長期的可行性,更快的生產速度不僅能減低成本,還打開了面向許多曾由注塑成型主導的應用的大門。

關於3D Systems

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3D Systems提供全面的3D產品和服務,包括3D列印機、列印材料、雲計算按需定制部件和數位化設計工具。公司的生態系統覆蓋了從產品設計到工廠車間的先進應用。 3D Systems精準的醫療解決方案包括模擬、虛擬手術規劃、醫療、牙科設備以及給患者定制的外科手術器械的列印。 3D Systems花費了30年的時間幫助專業人士和企業優化他們的設計、改造工作流程,將創新產品推向市場、驅動新的商業模式。

作者資訊

馬路科技

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3D列印部門

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