了解3D打印的朋友应该都非常熟悉这个塑料性能金字塔,可能各家略有不同,但基本的分类都是大同小异。简单来说,金字塔底部的最容易打印也是最最常见的,中间层的打印就需要性能略微高一点的3D打印机,最顶上的就需要更好一点性能的3D打印机。这是因为这几款材料的性能也是从下往上逐层递增的,越往上,性能参数越优异。基于此,可以打印这些材料的设备,是从下往上逐层递减的,越往上,可以打印的设备就越少。
那么这些材料究竟有什么区别?今天我们来一文汇总,建议收藏备查!
金字塔底部:通用塑料PLA、ABS、TPU、PP等
1、PLA:聚乳酸,又称聚丙交酯,是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物,是一种新型的生物降解材料。3D打印圈的入门中的入门,颜色丰富,打印起来难度低,价格够便宜,新手首选,某宝上二三十一公斤的都有,基本上是小白练手的第一盆菜。
常见性能参数:
密度:1.25±0.05 g/cm³。
打印温度:190-220℃。
热床温度:50-65℃。
熔点:160℃。
收缩率:0.3%。
特点:食品级原料生产,无气味,抗拉强度高,韧性好,流动性稳定,收缩率小,送料顺畅,打印模型不变形不翘边,表面光滑细腻。
2、TPU(热塑性聚氨酯):TPU是热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane)的简称,是一种具有高弹性和耐磨性的材料,适用于制作需要柔韧性和耐磨性的零件。
常见性能参数:密度:0.92 g/cm³。
打印温度:190-225℃。
底板温度:80-90℃。
吸水率:0.1%。
特点:优异的附着力,良好的耐曲挠性,优异的耐磨性,高光泽度,耐候性能优,环保原材料,无刺鼻气味。
3、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三种单体共聚而成的热塑性塑料。ABS具有良好的综合性能,包括机械强度、硬度和耐冲击性。用于3D打印中的ABS材料也属于价格非常低廉的,但是,相比PLA,ABS虽然性能略强一点,但是有明显的气味,若同时多台设备打印,气味会比较刺鼻,因为,多数情况下,不建议家庭或者个人爱好者在通风不畅的环境中使用。
常见性能参数:
密度:1.03~1.07g/cm³
熔点:217~237℃
打印温度:220-250℃
底板温度:80-110℃
特点:纯度高,100%原料生产,线径稳定,流动性稳定,高强度抗拉强度,高韧性,具有良好的力学性能,冲击强度好。
4、 PP(聚丙烯):PP是聚丙烯(Polypropylene)的简称,是一种轻质、耐化学性好、电绝缘性优的热塑性塑料,广泛应用于汽车、包装、消费品和电子产品等领域。
常见性能参数:密度:0.95 g/cm³
熔点:164℃-170℃
打印温度:230-260℃
底板温度:100-120℃
维卡软化点:158℃
收缩率:0.5%
特点:耐高温,层间粘接强度高,高强度高韧性,不拉丝,原料生产,无杂质不堵头。
金字塔中间:工程塑料:PA,PC,ASA,PETG
1、PA:聚酰胺(Polyamide)的简称,也称为尼龙(Nylon)。聚酰胺是一类合成高分子材料,分子主链上含有重复的酰胺基团(-NHCO-)。PA具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨性、耐化学性和自润滑性。
常见性能参数:
比重:PA6为1.14克/立方厘米,PA66为1.15克/立方厘米,PA121.01至1.04克/立方厘米之间。
成型收缩率:PA6为0.8-2.5%,PA66为1.5-2.2%,PA120.5%-2%。
成型温度:220-300℃
干燥条件:100-110℃,12小时
特点:坚韧、耐磨、耐油、耐水、抗酶菌,但吸水性大。
2、 PC:聚碳酸酯(Polycarbonate),是一种无色透明的无定形热塑性工程塑料。PC具有极高的透明度,以及优异的抗冲击性、尺寸稳定性和耐蠕变性。
常见性能参数:
密度:约1.2 g/cm³
热变形温度:135-148°C(0.45 MPa)
拉伸强度:60-80 MPa
断裂伸长率:80-130%
冲击强度:在缺口冲击测试中,PC的冲击强度非常高,可达200-300 J/m
透明度:极佳的透明度,透光率可达89%-91%
耐化学性:对水、酸、碱等化学物质具有良好的抵抗力
3、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物):由苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯类橡胶体共聚合而成的产品。ASA不仅维持了ABS之主要特性,并结合PMMA耐候之优点,使得产品之应用上可延伸至户外之用途。也可以理解为其实就是耐紫外线的ABS。
常见性能参数:
耐候性:提高了整整10倍,与其他性能如力学性能、加工性能、电绝缘性以及耐化学品性都与ABS相当。
着色性:极佳,能染色制成多种颜色。
用途:适用于汽车、机车部品、建筑部品、户外运动用品、园艺部品、户外天线部品、电子电机产品、卫浴用品等。
4、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物)PETG是一种非晶型共聚酯,其制品高度透明,抗冲击性能优异,特别适宜成型厚壁透明制品。PETG的加工成型性能极佳,能够按照设计者的意图进行任意形状的设计。
常见性能参数:
密度:1.29g/cm³吸水率:0.12%
拉伸模量:可以从技术参数表中获取具体数值
耐化学性:良好,尺寸稳定性良好,静电放电保护
透明度:高度透明,特别适宜成型厚壁透明制品
金字塔顶部:特种工程塑料:PEEK、PEKK、PEI、PPS和PPSU
1、PEEK(聚醚醚酮):PEEK是聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone)的简称,是一种半结晶性、热塑性特种工程塑料。以其卓越的机械性能、耐化学性、耐高温、自润滑而被广泛应用于航空航天、汽车、电子和医疗等领域。但价格较贵,有“塑料中的软黄金”之称。同时,由于其优异的机械性能,导致了加工的难度较高,所以,可以提供此类加工服务的厂商较为稀缺。
常见性能参数:
密度:1.3-1.5 g/cm³
熔点:343°C
连续使用温度:可长期在260°C下使用,短期可耐300°C。
机械性能:具有较高的机械强度和刚度,同时具备良好的耐疲劳性能。
耐腐蚀性:PEEK对酸、碱、溶剂和氧化剂等化学品表现出色,适用于化学处理设备和石油化工管道等领域
耐磨性:PEEK在高摩擦和高压力条件下表现出色,低摩擦系数和良好的耐刮擦性能使其适用于汽车制动系统等应用
电绝缘性:PEEK具有良好的电绝缘特性和耐高电压性能,广泛应用于电子、电气和电力工业中的绝缘材料和电缆保护套
尺寸稳定性:PEEK具有低水吸湿性和低热膨胀系数,尺寸变化小,适用于需要保持精确尺寸和几何形状的应用。
2、 PEKK(聚醚酮酮):PEKK是聚醚酮酮(Polyether Ether Ketone)的简称,是一种来自PAEK家族的半晶体热塑性塑料,通常用于极端操作工作环境。
常见性能参数:
耐温性:长期使用温度达到250~260°C,短期使用温度可达300°C。
机械强度:具有高模量和高拉伸强度。
耐化学性:耐受几乎所有有机和无机化学品(除超强腐蚀性的化学品如发烟硫酸和硝酸,二氯甲烷)。
3、PEI(聚醚酰亚胺):PEI是聚醚酰亚胺(Polyetherimide)的简称,是一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、耐热性、化学稳定性和尺寸稳定性。
常见性能参数:
密度:1.27 g/cm³
吸潮率:0.75%
耐低温度:表现出良好的耐低温性能
机械性能:具有极高的强度、刚度和耐冲击性
4、PPS(聚苯硫醚):PPS是聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide)的简称,是一种综合性能优异的特种工程塑料,具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能。PPS产品敲击起来声音非常清脆响亮,和金属非常接近,有时候叫它“铁料”或者“钢料”,也被称为“金属般的塑料”。
常见性能参数:
密度:1.35 g/cm³
熔化温度:280°C
连续工作温度:200℃以上,甚至在某些情况下可达240℃
电性能:PPS的电绝缘性、介电性和耐化学介质性都很突出,介电量数小、介电损耗低
耐化学性能:对酸、碱、溶剂等具有良好的抵抗能力,不易发生化学反应
阻燃性能:PPS具有难燃性,可以达到UL94V-0级别
PPS具有许多优点,但其本身也存在一些缺陷,如脆性较大、加工难度高、成本较高等。
5、PPSU(聚亚苯基砜):PPSU是聚亚苯基砜(Polyphenylsulfone)的简称,是一种高温芳香族砜聚合物,具有优异的耐水解性和能够抵抗常见化学物质的特性。
常见性能参数:
热变形温度:207°C
相对密度:1.29 g/cm³
连续使用最高温度:180°C
耐化学腐蚀性:能够抵抗常见化学物质
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