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塑料3D打印和金属3D打印有什么区别?

2019-08-31

塑料3D打印和金属3D打印有什么区别?

事实上,不仅原材料的性能不同,而且硬件的基本物理性能也不同。因此,这两种制造方案是不可互换的。由于AutoCAD、SolidWorks、NX和CATIA无法区分金属或塑料基板,因此工程师在输入CAD数据时必须做出正确的判断。不良的设计实践会导致零件的报废,特别是当塑料三维印刷设计转变为金属三维印刷设计时,设计转换的第一步就是要清楚地了解两者在温度、支撑材料和后处理等方面的不同要求。

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对于塑料零件,温度控制通常是“没有问题”,但对于金属零件,温度控制是一个大问题。塑料3D打印的一种常见形式是熔体沉积成型(FDM)。如果零件因过热而熔化或翘曲,则重新印刷的成本不高。即使最终零件报废,也不会对加工设备造成严重的后果。但对于金属3D打印来说,这是非常不同的。高功率激光烧结或熔化粉末可产生1300摄氏度以上。这些热量中的一部分可能被构建板和周围未使用的金属粉末吸取。如果没有适当的补救措施,零件会被扭曲或卷曲,从而损坏3D打印机粉末床(粉床)的刮板。此外,如果金属零件被报废,再制造的成本会更高。由于这些原因,产品开发人员需要与技术人员密切合作,以准确了解所用打印机的功率特性和理想的参数,以获得更好的生产效果。

塑料和金属粉末的3D打印需要辅助材料。所谓支撑材料:指的是三维印刷过程中的辅助产品悬吊结构或空心结构的形成,印刷后需要去除的材料。塑料零件通常可以使用大量的支撑材料,原因很简单:1。塑料本质上不那么坚硬,可能需要更多的外部支撑。2。塑料支架相对容易去除,成品上的痕迹也容易清理。3.塑胶原料便宜,使用时无须刻意节省废物。

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然而,金属3D打印具有不同的动态因素。辅助材料是必要的,但总的来说,最好的做法是尽量减少使用辅助材料。为什么?一个原因是温度。激光聚焦处的高温会对周围的金属形成剪切力,这在一定程度上必须受到金属支撑材料的抑制。移除支撑材料时,剪切力像弹簧一样释放,零件可能会严重变形。明智的产品开发人员与技术人员密切合作,并在零件设计阶段考虑到这一变化。然而,这对于塑料零件的生产来说并不是一个大问题。

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另一个原因是金属粉末原料可能更昂贵,所以除非有必要使用,否则会有很高的成本。此外,金属支撑材料的去除不能简单地用手打碎,但可能需要大量的后处理操作,耗时且劳动密集。这大大地增加了该项目的成本,并且最终产品的表面外观也难以满足。

然后,在3D打印完成后,塑料和金属零件需要某种形式的后处理过程。总的来讲,后处理主要分为剥离式和水溶式两种。

其中,支撑材料的去除、研磨或钻削是常见的步骤。此外,金属3D打印件还需要其它加工工艺和制造资源,如磨削、数控铣削、应力消除和热处理等。塑料3D打印的优点之一是后处理通常可以通过手工或简单的工具完成。例如,Stratasys Polyjet技术打印产品的支撑材料,这些材料可以手动或通过水枪去除,并且可以配备特殊的后处理水槽,易于操作。然而,对于金属3D打印,后处理工作必须足够专业或“后果严重”。这也是塑料印刷CAD设计不能简单地切换到金属印刷机以达到类似效果的另一个原因。

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以上是塑料3D打印和金属3D打印的优点和缺点,如有疑问请联系大家的工程师!

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