Русский 
Технология 3D-печати быстро развивалась в последние годы , и диапазон применимых материалов также расширялся. Из общего PLA и ABS для высокопроизводительного нейлона и Peek , все больше и больше инженерных пластиков используются в области аддитивного производства. Среди них поликарбонат, как высокопрочный, устойчивый к высокой устойчивости термопластика, подходит ли он для 3D-печати? Насколько сложно печатать? В каких областях он имеет уникальные преимущества?
Почему поликарбонат является конечным инженерным 3D-печатным материалом?
1. Механический прорыв производительности: далеко за пределами обычной инженерной пластмассы
механические свойства поликарбоната выделит его среди 3D-печатных материалов . Сравнение ключевых данных:
| Индикаторы производительности | Поликарбонат (ПК) | ABS (Ссылка на сравнение) | Улучшение |
|---|---|---|---|
| Сила воздействия | ≥80 кДж/м² | ~ 15 кДж/м² | более 5 раз |
| Температура деформации тепла | 135 ° C | 75 ° C | 60 ° C выше |
| Прочность на растяжение | 60-70 МПа | 40-50 МПа | 30% выше |
| Модуль гибкого разгада | 2,3-2,5 ГПа | 1,8-2,0 ГПа | лучшая жесткость |
Эти данные показывают, что ПК превосходит традиционные инженерные пластмассы, такие как ABS, с точки зрения воздействия, высокой температурной сопротивления и прочности структурных, и особенно подходит для сценариев применения с высокими нагрузками и высоким динамическим напряжением.
2. Сценарии применения отрасли: от лаборатории до реальной промышленной среды
(1) Автомобильное производство: кронштейн моторного отсека (прошел вибрационный тест SAE J2522)
В высокотемпературной среде моторного отсека высокотебранного двигателя обычные пластмассы подвержены деформации или поломке. И ПК 3D-печатные части успешно прошли :
- Проверка долгосрочной термостойкости при 135 ° C
- Стандартный тест случайной вибрации SAE J2522 (моделирование состояния вождения 100 000 км)
- Устойчивость к химической коррозии масла и охлаждающей жидкости
(2) промышленное приспособление: более 5000 раз повторного зажима без потерь
Традиционные металлические приспособления являются громоздкими и дорогостоящими, в то время как PC 3D Printed Mixcures Достижение :
- Легкий дизайн (снижение веса на 40%)
- Устойчивость к усталости (без растрескивания после 5000 циклов)
- Настраиваемое быстрое прототипирование (полная закрытая конструкция конструкции в течение 24 часов)
(3) Электронные приборы: Огнестиративник (UL94 V-0) Shell
естественные фламенные свойства (некоторые оценки соответствуют стандартам ul94 v-0)
- Бюстовой батарейный отсек
- Электрические корпуса высокого напряжения
- Идеально подходит для аэрокосмических интерьеров
3. Процессы процесса печати и решения
Хотя ПК обладает отличной производительностью, его 3D -печать должна преодолеть следующие трудности:
<таблица стиля = "Пограничный коллапс: коллапс; ширина: 121,919%; пограничный цвет: #000000; высота: 183,859px;" border = "1">Как покорить кошмар по деформации поликарбоната?
Хотя polycarbonate (ПК) обладает превосходными инженерными свойствами , его высокая усадка (около 2,5%) и термическая чувствительность. 3D -печать. Чтобы стабильно печатать высококачественные детали ПК, температура горячего слоя, камерную среду и скорость охлаждения материала должна точно контролировать. Ниже приведены промышленно доказанные решения:
1. Контроль горячей кровати: от базовых до передовых решений
(1) Настройка температуры: 120-140 ° C является порогом ключа
Обычный горячий кровать (<100 ° C): ПК охлаждается слишком быстро, края быстро сжимается , а скорость боевых действий достигает 2,5%
Оптимизированный горячий слой (120-140 ° C): замедлить скорость охлаждения и снизить скорость усадки до менее чем 0,3% (близко к уровню литых деталей)
(2) Обработка поверхности: PEI + наноцерамическое покрытие
| Поверхность горячего слоя | Адгезия | Применимые сценарии |
|---|---|---|
| Обычное стекло | ★★ ☆ | Маленькие части низкого напряжения |
| PEI Board | ★★★ ☆ | Сложность средней сложности |
| pei + nano-ceramic overt | ★ ★ ★ жела | Большие/сильно напряженные структуры (300% лучшая адгезия) |
измеренные данные:
Pure PEI Плата: Печать 50 мм × 50 мм квадрат , высота края 1,2 мм
PEI+NANO COTPATE: Высота деформации <0,2 мм в тех же условиях
2. Управление температурой камеры: раствор промышленного класса для закрытого нагрева
(1) Требование температуры: ≥70 ° C для эффективного подавления деформации
- Открытый принтер: большая разница температуры между слоями, накопление напряжения приводит к риску растрескивания ↑ 400%
- Закрытая постоянная температурная камера (70-80 ° C): ①interlayer Scending увеличилась на 80% (стандартный тест ASTM D638) ②large детали (> 200 мм) Уровень урожайности увеличился с 30% до 90%
(2) Сравнение затрат на отопление раствора
| Решение | Стоимость | Точность контроля температуры | Применимые сценарии |
|---|---|---|---|
| DIY-ящик нагревания (PTC + Thermostat) | ￥ 200-500 | ± 5 ° C | Маленький настольный компьютер |
| Камера температуры промышленного уровня (например, Stratasys) | ￥ 50 000+ | ± 1 ° C | массовое производство |
| Модифицированная активная система отопления (циркуляция горячего воздуха) | ￥ 2000-8000 | ± 2 ° C | Разработка прототипа среднего размера |
рентабельный выбор:
Научные исследования/малая партия: модифицированная система циркуляции горячего воздуха (постоянная температура 80 ° C, стоимость около 3000)
Потребности на уровне производства: прямая покупка промышленного оборудования (например, Funmat ht Intamsys)
3. Кооптимизация материалов и процессов
(1) Золотая комбинация параметров печати
- Температура сопла: 290-310 ° C (для обеспечения текучести расплава)
- Скорость печати: 30-50 мм/с (для уменьшения напряжения охлаждения)
- Охлаждающий вентилятор: выключен или <20% мощность (чтобы избежать внезапного охлаждения)
(2) Методы антиворного дизайна
- Расширение краев: первый слой расширяется на 5 мм (аналогично нажатию края процесса листового металла)
- Объединенный угловой переход: острые углы меняются на округлые углы выше R3 мм (для снижения концентрации напряжения)
- Наполнение сетки: используется сотовая структура (способность против формирования в 2 раза выше, чем у линейного наполнения)
4. Типичный случай: прототип автомобильного впускного коллектора
Проблемы:
- Размер 300 мм × 150 мм, тонкостенная конструкция (толщина 2,5 мм)
- Необходимо противостоять краткосрочной высокой температуре 150 ° C (состояние с турбонаддувом)
Решение:
- Используйте 140 ° C Hot Bed + Pei Nano Coating
- Постоянная камера температура 75 ° C
- Скорость печати 40 мм/с, 0% охлаждающий вентилятор
Результаты:
- garp <0,15 мм (встретить толерантность к сборке)
- Прошел 300 тестов теплового цикла (-40 ° C ~ 150 ° C) без растрескивания
Что такое правда о парах для печати для ПК?
1. Анализ химического риска
бисфенол A (BPA) выпуск
polycarbonate (ПК) может выпустить следы BPA во время печати , но <0,1PPM (в соответствии с согласием с ISO 10993--5-ormoptability. стандарты).
данные сравнения:
- Миграция BPA в обычных бутылках минеральной воды (материал для домашних животных) составляет около 0,05 млрд
- Выпуск печати ПК составляет только 1/6 предела контактного материала ЕС (0,6 млрд)
загрязнение ультрафийной частицы (UFP)
PM2,5 Концентрация во время печати может достигать 200 мкг/м³ (в 2,6 раза превышает национальный стандартный среднесуточный предел 75 мкг/м³)
Основные компоненты:
- Углеродные соединения, продуцируемые пластическим пиролизом
- Трассировать альдегиды (такие как формальдегид <0,02PPM)
2. Обязательные меры безопасности
система вентиляции и фильтрации
<таблица стиля = "Ширина: 168,203%; Высота: 170,469PX; пограничный коллапс: коллапс; пограничный цвет: #000000;" border = "1">3. Технические характеристики
Должен быть оснащен:
- Монитор PM2.5 в реальном времени (порог тревоги, установленную на 100 мкг/м³)
- Газовая маска (A2 Filter Cartridge of GB 2890-2009 Стандарт выбран)
4. Профилированное поведение
- Печать в закрытой спальне более 2 часов
- Прикосновение к некачественным распечаткам голыми руками (расплавленный ПК может легко вызвать ожоги второй степени)
Какие 3D -принтеры могут обрабатывать поликарбонат?
1. Ключевые требования к параметрам оборудования
(1) Система высокой температуры
- Температура сопла: ≥300 ° C (закаленная сталь или вольфрамовая стальная форса должны использоваться, латунные форсунки склонны к износу)
- Температура горячего слоя: 120-140 ° C (для предотвращения деформации)
- Постоянная камера температура: ≥70 ° C (стандарт для оборудования для промышленного уровня, DIY требует модифицированной нагревательной коробки)
(2) Механические свойства
- Жесткость оси Z: ≥200N/мм (чтобы избежать высокоскоростного печатного резонанса)
- Крамовая структура: все металлическое или углеродное волокно (пластиковая рама подвержена тепловой деформации)
(3) Конфигурация безопасности
- Фильтрация HEPA: Essential (PC Printing выпускает PM2,5 до 200 мкг/м³)
- Отказ мощности и непрерывная печать: чтобы предотвратить случайное прерывание высокотемпературной печати
2. Пересмоченный список моделей
(1) начальный уровень (нуждается в модификации)
| Модель | Преимущества | Требуемые модификации | Стоимость |
|---|---|---|---|
| creality cr-6 se | Поддержка сообщества завершается | DD нагревательная камера + стальная форсунка | ￥ 2000+ |
| prusa i3 mk3s+ | с открытым исходным кодом и расширяемый | Обновление высокого температурного горячего слоя (120 ° C) | ￥ 3000+ |
(2) квази-индустриальный класс
| Model | Основные преимущества | Применимые сценарии | цена |
|---|---|---|---|
| Qidi Tech X-Plus | Оригинальная закрытая постоянная температурная камера (80 ° C) | Малые и средние функциональные детали | ￥ 8000-12000 |
| ultimaker s5 | Двойные форсунки поддерживают ПК+ растворимая в воде | Прототипы сложной структуры | ￥ 30000+ |
(3) промышленная оценка
| Model | Стандарт сертификации | Специальные возможности | цена |
|---|---|---|---|
| Stratasys F370 | Прошел ISO 10993 Сертификация медицинского класса | может напрямую распечатать материалы PC-ISO | ￥ 500 000+ |
| intamsys funmat ht | Постоянная камера температура 100 ° C | поддерживает ПК+Peek Mixed Printing | ￥ 200 000+ |
3. Сравнение планов модификации
| Проект модификации | Эффект рабочего стола | Промышленный эффект | Разница в стоимости |
|---|---|---|---|
| Нагревательная камера | Постоянная температура 60-70 ° C | Постоянная температура 80-100 ° C | ￥ 500 против ￥ 5000 |
| Обновление сопла | закаленная стальная форсунка | вольфрамовое стальное алмазное покрытие сопла | ￥ 100 против ￥ 2000 |
| выхлопная система | Внешний фильтр HEPA | Интегрированное отрицательное выхлопное выпуск | ￥ 300 против ￥ 10000 |
решение о покупке
- Ограниченный бюджет: изменить модели Creality/Prusa (меньше ￥ 5000)
- Производство небольшого партии: Qidi X-Plus или Ultimaker S5 (сбалансированная стоимость)
- Медицинская/автомобильная область: непосредственно выберите Stratasys или Intamsys Industrial Machine
Как оптимизировать протоколы сушки на филаментах?
1. Стандарт управления ядрами влаги
Порог безопасности
Должен составлять менее 0,02% (когда измеренное содержание влаги составляет 0,1%, прочность на растяжение уменьшается на 15%, а сила связывания межслойной уменьшается на 40%)
Метод обнаружения:
Титратор Карла Фишера (Точность 0,001%)
Простой метод: 105 ℃ Метод взвешивания духовки (ошибка ± 0,05%)
Сравнение оборудования для сушильного оборудования
| Тип оборудования | температурная равномерность | Эффективность осушения | Применимые сценарии |
|---|---|---|---|
| Дегидратор пищи | ± 5 ℃ | 0,5%/h | Временная аварийная |
| Профессиональная сушка | ± 1 ℃ | 2%/h | Непрерывное производство |
| вакуумная сушильная печь | ± 0,5 ℃ | 5%/h | Медицинские/авиационные материалы |
Параметры ключей:
80 ℃ сушка в течение 4 часов (обычный компьютер)
100 ℃ сушка в течение 2 часов (ПК с усиленным углеродным волокном)
2. Решение хранения
Маленькая партия: герметичная коробка + desiccant (низкая стоимость)
Большая партия: вакуумная упаковка + мониторинг влажности ( + 2 доллара США за рулон, скорость лома ↓ 90%)
Порог предупреждения: 30% RH (необходимо повторно сушить)
3. Метод проверки процесса сушки
Соблюдайте адгезию первого слоя: пузырьки «попкорн» появляются, когда сушка недостаточно
Слушайте звук, чтобы идентифицировать качество: звук полностью высушенного ПК является непрерывным и стабильным, когда он экструдирован
Тестирование на уровне лабораторного уровня
DSC (дифференциальная сканирующая калориметрия): пик поглощения влаги исчезает, и стандарт соблюдается
Ftir Spectrum: -OH площадь пика при 3400 см <5%
4. Стратегия реагирования на экстремальную среду
область высокой влажности (RH> 70%)
Вакуумное уплотнение сразу после сушки
Подключитесь к онлайн -системе кормления сушки (например, PrintDry Pro) при печати
Долгосрочное отключение
хранить в азоте (содержание кислорода <100ppm)
Используйте молекулярное сито выйти (в 3 раза лучше, чем силикагель при поглощении влаги)
5. План оптимизации затрат
| План | Стоимость оборудования | Стоимость потребления энергии/месяц | Гарантия квалифицированной ставки |
|---|---|---|---|
| Обычная сушная печь + сумка Ziplock | $ 150 | $ 8 | 85% |
| вакуумная сушка + интеллектуальный мониторинг | $ 600 | $ 15 | 99% |
| Промышленная комната осушения | $ 5000+ | $ 100+ | 99,9% |
Рекомендуемые варианты:
Small Studio: сушная печь + вакуумная упаковка (оптимальная общая стоимость)
Массовое производство: интегрированная система сушки и кормления (AMS -совместимый раствор)
Почему облигации слоев ПК не проходят и как исправить?
1. Анализ причины отказа
Проблема различия кристалличности
- Кристалличность области быстрого охлаждения уменьшается на 40%, что приводит к свободному расположению молекулярных цепей
- Зона высокой температуры вблизи сопла полностью кристаллизируется, но усадочное напряжение происходит после охлаждения
Другие влиятельные факторы
- Недостаточная температура печати может вызвать заметные зазоры между слоями
- Слишком быстро
- Чрезмерное содержание влаги в материале приводит к экструзионным пузырькам и свободной структуре
2. Решение
Оптимизировать параметры печати
- Держите скорость печати ниже 40 мм/с
- Держите температуру сопла в диапазоне 290-310 ° C
- Тесты показали, что снижение скорости печати может значительно улучшить прочность связи
Улучшение охлаждения
- контролировать скорость охлаждения камеры, чтобы не превышать 5 ° C/мин
- Уменьшите или отключите операцию вентилятора охлаждения
Увеличить конструктивный дизайн
- Разработано с 50% перекрывающимися швами оси z
- Увеличьте толщину внешней стенки на 2-3 поворота, чтобы противодействовать напряжению усадки
3. Меры по ремонту аварийного восстановления
Методы химической обработки
- Поверхность обрабатывается дихлорметановым паром
- сотрудничать с процессом отжига 80 ° C, чтобы восстановить силу
Технология ремонта горячего воздуха
- Тепловой пистолет 400 ° C был использован для местного восстановления отопления
4. Ежедневные предложения по техническому обслуживанию
Регулярные проверки
- Проверьте состояние сопла каждые 50 часов печати
- Калибровать тепловой слой, выравнивание еженедельно
- Проверяйте жесткость полости ежемесячно
Совет по выбору материала
- Параметры печати регулируются преимущественно для небольших деталей
- Большие детали должны быть оснащены постоянным температурным оборудованием
- Рассмотрим использование арматурных материалов для ключевых компонентов
5. Меры предосторожности
- Следует принимать меры предосторожности при обработке химических процедур
- Обратите внимание на контроль температуры для ремонта горячего воздуха
- Регулярное обслуживание может предотвратить большинство проблем с связью
Приведенные выше меры были проверены фактическими тестами и могут эффективно решить проблему межслойного связывания в печати ПК.
.Какие постобработки преобразуют детали ПК?
1. Химическая полировка
Дихлорметановый пара
Требуется взрыв-защищенная мастерская (Ex d iib t4 standard)
2. Тепловая обработка
Отжиг и укрепление: 130 ℃/4 часа, прочность на растяжение +25%
Формула компенсации измерения: увеличение оси x/y 0,25%/мм толщины
3. Обработка
Отделка ЧПУ: инструмент карбида, 8000-12000rpm
Ультразвуковая полировка: керамическое абразивное лечение в течение 15-30 минут
4. Обработка поверхности
Вакуумное покрытие: 2-5 мкм металлическое покрытие (Al/Cr/TIN)
Лазерная текстурирование: 1064-нм лазерная гравюра против скольжения текстуры
5. Управление ключами
Должен быть очищен с помощью 99,9% IPA перед обработкой
Контроль окружающей среды: 23 ± 2 ℃, RH ＜ 40%
Как ПК по сравнению с PEI/Peek в аэрокосмической промышленности?
1. Сравнение ключевой производительности
| Индикаторы | ПК (поликарбонат) | pei (полиэфиримид) | Peek (Polyetheretherketone) |
|---|---|---|---|
| конкретная сила | 40 МПа · Cm³/g | 45 МПа · смграни/г | 50 МПа · смграни/г |
| долгосрочная температурная сопротивление | 120 ° C | 170 ° C | 250 ° C |
| задержка пламени | ul94 v-2 | ul94 V-0 | ul94 V-0 |
| цена ($/kg) | 80 | 300 | 500 |
ПК подходит для вторичных структур (салоны, обложки)
усталостная жизнь Peek в 3 раза больше, чем у ПК (10⁷ циклов) 2. Выбор баланса с учетом затрат Экономический план (ПК) Применимые сценарии: интерьер в кабине, несущий кронштейн Преимущество: решение среднего уровня (PEI) Применимые сценарии: кабины электронного оборудования, вентиляционные каналы Преимущество: Premium Solutions (Peek) Применимые сценарии: сборка капота, корпус гидравлического клапана Преимущество: 3. Ключевой путь для сертификации воздушности Сертификация медицинского уровня ПК (ASTM F2971-13) Цикл: 6-8 месяцев Требуемые испытательные элементы: do-160g Тест PEI/PEEK Огнестиральное решение: Электромагнитная совместимость: Заполненный углеродным волокном Peek (Эффективность экранирования ≥ 60 дБ) Решение о выборе Поликарбонат не только способен к 3D-печати, но также хорошо выполняет применение , что требует высокой прочности и высокой устойчивости к нагреванию. Несмотря на то, что он имеет высокие требования к печатной среде и технологии, с развитием технологии 3D-печати и улучшением формул специальных филаментов, поликарбонат становится одним из важных вариантов материала для 3D-печати профессионального класса. Для пользователей, которые стремятся к высокопроизводительной печати, Магистерская технология печати ПК значительно расширит приложенный диапазон их 3D-печати .
Содержание этой страницы предназначено только для информационных целей. ls series Никаких представлений или гарантий любого рода, выраженных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Не следует выяснить, что параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные функции, качество материалов и тип или качество изготовления, которые сторонний поставщик или производитель предоставит через сеть Longsheng. Это обязанность покупателя попросить цитату для частей , чтобы определить конкретные требования для этих частей.
LS-ведущая отраслевая компания Фокус на пользовательских решениях по производству. С более чем 20-летним опытом работы более 5000 клиентов, мы сосредоточимся на высокой точке обработка CNC , Листовый металл. href = "https://lsrpf.com/3d-printing"> 3D Printing , Инъекционная форма , Metalling, технология LS Это означает, что вы выбирают эффективность, качество и профессионализм.
1. Поликарбонат сложно для 3D -печати? Да, поликарбонат труднее для 3D -печати, чем полимеры, такие как PLA или Petg. Поликарбонат, требуют высокой экструзии и температуры на платках, как правило, между 260 ° и 290 ° C, при этом некоторые нити, требующие температуры, высокой до 320 ° C, и температура нагревающей пластины, по меньшей мере, 110 ° C. Поликарбонат также подвержен деформации, поэтому адгезия к листу имеет решающее значение, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы контролировать колебания температуры во время печати, чтобы избежать деформации или растрескивания. Несмотря на это, поликарбонат широко используется на принтерах FDM, потому что он позволяет проектировать сложные детали с хорошими тепловыми, механическими и оптическими свойствами. 2. Какие материалы не могут быть напечатаны 3D? В настоящее время древесина, стекло и детали с конкретной защитой интеллектуальной собственности, как правило, считаются непригодными или не рекомендуются для 3D -печати. Двуд: Из -за естественной структуры волокна и физических свойств древесины в настоящее время невозможно напрямую 3D -печати. Печать, копия печати может быть не разрешена из -за соображений защиты интеллектуальной собственности. Следует отметить, что по мере того, как технология 3D -печати продолжает развиваться, больше материалов может стать печатным в будущем. 3. IS Polycarbonate Printing безопасна? Поликарбонатная 3D -печать безопасна, когда это правильно, но есть некоторые потенциальные риски, чтобы знать. Однако в процессе 3D-печати, из-за необходимости высокотемпературного нагрева, существуют следующие опасности безопасности: риск ожогов: сопло принтера работает при высокой температуре, и прикосновение к ней, когда он не полностью охлаждается ненужные ожоги и поместите машину в место, где ее нелегко прикоснуться, особенно если дома есть дети. 4. На какую температуру поликарбонат может быть напечатан 3D? Температура экструзии для поликарбонатной 3D -печати обычно составляет от 260 до 290 ° C, а некоторые нити даже требуют температуры до 320 ° C, в то время как температура нагревательной пластины должна достигать по меньшей мере 110 ° C. На добавлении, поскольку поликарбонат гигроскопична, необходимо обеспечить, чтобы материал сохранялся, чтобы избежать приготовления, чтобы избежать приготовления, чтобы избежать приготовления, чтобы избежать приготовления, чтобы избежать приготовления. Во время процесса печати также необходимо обратить внимание на контроль колебаний температуры, чтобы избежать деформации или трещин.
Сводка
Отказ от ответственности
команда LS
FAQS
ресурсы