Longsheng

С проникновениемТехнология 3D-печатиВыбор нитей для 3D-принтера стал одним из ключевых факторов, влияющих на качество и эффективность печати.Погоня засамые прочные нити, напечатанные на 3D-принтерестал целью для многих профессиональных филаментов всех типов.

Эти нити обладают отличнымимеханическая прочностьдля удовлетворения сложных и меняющихся потребностей в печати, предоставляя широкий спектр возможностей для пользователей.В этой статьевиды филаментов, напечатанных на 3D-принтеребудет подробно обсуждено, проанализированы преимущества и недостатки каждого типа филаментов, чтобы помочь читателям лучше понять и выбрать подходящие филаменты, чтобы добиться наилучшего эффекта печати.

Какие типы филаментов обычно используются для 3D-принтеров?

1.Термопластичность (Технология FDM）

• PLA (полимолочная кислота): Экологически чистый биоразлагаемый материал, который легко печатается, не токсичен и не имеет запаха, с низкой температурой плавления (~180 °C) и гладкой поверхностью.

Преимущества: удобная обработка, низкая стоимость, защита окружающей среды.

Слабые стороны: высокая хрупкость, высокая термостойкость (легкая деформация выше 60 градусов Цельсия).

• ПРЕСС(Акрилонитрилбутадиенстирол): Высокая прочность (прочность на разрыв ~ 50 МПа), хорошая стойкость к истиранию, устойчивость к высоким температурам. Подходит для печати продукции с высокой прочностью и долговечностью.

Сильные стороны: Хорошая прочность, гладкая отделка.

Слабые стороны: Высокая температура плавления (~250 °C), риск выделения токсичных газов во время печати.

• ПЭТГ (полиэтилентерефталат 1,4-циклогександиол): Характеризуется высокой прочностью, гибкостью, прозрачностью, устойчивостью к высоким температурам (~ 90 °C), хорошей стабильностью печати и устойчивостью к деформации.

Преимущества: Подходит для прецизионных деталей и гибких моделей.

Слабые стороны: Малый температурный диапазон печати (~220-260 °C).

• Армированный углеродным волокном PLA/нейлон: сверхвысокая прочность (прочность на разрыв ~ 420 МПа), легкий вес, термостойкость (~ 280 °C).

Сильные стороны:Прочность промышленного класса, подходит для экстремальных условий.

Слабые стороны: Дорого и требует специального принтера.

2. Светочувствительная смола (Технология SLA)

• Стандартная светочувствительная смола: отверждение ультрафиолетовым или лазерным излучением, высокая точность (детали на микрометровом уровне), высокая скорость отверждения (второй уровень).

Сильные стороны: Гладкая поверхность для сложных геометрических моделей.

Слабые стороны: высокая хрупкость, требуют поздней очистки, не термостойкие.

• Высокопрочная эпоксидная смола: Поддерживающие структуры обычно обеспечиваются во время 3D-печати с прочностью на изгиб ~100 МПа и устойчивостью к высоким температурам (~80-120 °C).

Сильные стороны: Прочный, подходит для функциональных компонентов.

Слабые стороны: высокая скорость усадки и резкий запах.

3. Термореактивные материалы (Технология SLS)

• Нейлон (PA12/PA66):Высокая прочность (прочность на разрыв ~ 150 МПа), износостойкость, хорошая химическая стабильность.

Сильные стороны: Нет опорной конструкции, подходит для длительного использования компонентов.

Слабые стороны: Высокое влагопоглощение, легкое старение.

• ТПУ (термопластичный полиуретан):Сверхгибкий (деформация при растяжении > 300%), низкотемпературный (-40 °C), износостойкий, маслостойкий, устойчивый к растворителям.

Сильные стороны: Хорошая мягкость, хорошие характеристики амортизации.

Слабые стороны: Низкая точность печати, легкая деформация краев.

Какой тип нити лучше всего отличается прочностью?

Если предел прочности на разрыв 120-140 МПа является определенным показателем (на 60% выше, чем у обычного нейлона),нейлон, армированный углеродным волокном(например, подложка PA66/PA12) является оптимальным вариантом дляПластиковые нити. Этот материал достигает баланса прочности и ударной вязкости за счет синергетического воздействия углеродного волокна (обычно 15-30% веса) и нейлона, что проявляется:

Преимущество в прочности на разрыв

1. Диапазон прочности: 120-140 МПа (около 80-120 МПа для традиционного чистого нейлона), что соответствует требованиям сценариев высокой интенсивности.

2. Механизмы повышения силы:

• Оптимизация ориентации волокон: углеродные волокна расположены вдоль направления печати, образуя непрерывный путь передачи напряжения.
• Улучшение интерфейса: улучшение адгезии волокна к матрице и уменьшение проскальзывания границы раздела за счет химической модификации, такой как силановые связующие агенты.

Основные ограничения: требования к материалу сопел

1. Необходимость закалки стального сопла: углеродное волокно имеет чрезвычайно высокую твердость (твердость по шкале Мооса ~ 6-7) и быстро изнашивает латунные сопла во время печати (твердость ~ 2-3), что приводит к увеличению или блокировке пор размером пор, обычно в течение 20 часов.

2. Решение: АФорсунки из закаленной стали(например, H13 или SKD61) с твердостью поверхности HRC58-62.

Какой тип нити накала может выдержать высокую температуру двигателя автомобиля?

В условиях экстремальной жары, таких какАвтомобильные двигатели(которые обычно имеют рабочую температуру от 200 до 300 градусов по Цельсию), напечатанные на 3D-принтере нити, способные выдерживать высокие температуры, должны соответствовать требованиям как по термостойкости, так и по механической стабильности и химической стойкости. Отбор и технический анализ подходящих материалов заключаются в следующем:

1.ПЭЭК (полиэфирэфиркетон)

• Термостойкость: 343 °С, термическая деформация 315 °С, длительное использование до 250-300 °С.
• Сверххимическая стойкость (к коррозионной стойкости топлива и охлаждающей жидкости), подходит дляИзготовление уплотнений масляного контура и высокотемпературных трубопроводов.
• Высокая механическая прочность (прочность на разрыв ~ 140 МПа), самосмазывание, снижение потерь на трение.

2. Нейлон, армированный углеродным волокном / полимолочная кислота

• Термостойкость: модифицирована с бензольной кольцевой структурой, максимальная термостойкость составляет 280 °C (около 160 °C для традиционных материалов из углеродного волокна). Плазменная трансплантация в три раза увеличила антиоксидантный срок жизни материала при 280 °С.
• Прочность на разрыв 420 МПа, легкий вес (плотность 1,4 г/см3), подходит дляЛегкие компоненты двигателятакие как поршневые тяги. Он стоит дешевле и имеет лучшую технологическую совместимость, чем металлы.

Как предотвратить впитывание влаги капроновой нитью?

Герметичное хранение: научная защита с помощью вакуумных пакетов и сушилок

1. Подготовительные работы

• Резать и мыть: Резатьнейлоновая нитьна короткие отрезки (чтобы избежать запутывания) и поместите их в чистый, непыльный вакуумный пакет.
• Выбор адсорбента:

Длительное хранение: Используйте влагопоглотитель с молекулярным ситом 3A (до 25% от вашего веса по влагопоглощающей способности и срок службы до 6 месяцев).

Краткосрочная чрезвычайная ситуация: Замена пакетов для сушки из пищевого силикона (подлежит замене ежемесячно).

2. Вакуумная упаковка

• Техника вакуумной откачки: используйте вакуумный насос для полного выкачивания воздуха из мешка, обеспечивая содержание влаги ниже 15% относительной влажности (бытовые вакуумные насосы также могут удовлетворить основные потребности).
• Двойная защита: если позволяют условия, оберните вакуумный мешок алюминиевой фольгой, чтобы предотвратить проникновение влаги извне.

3. Требования к среде хранения данных

• Контроль температуры и влажности: Хранить в прохладном, тенистом месте (идеальная температура 15-25 ° C, влажность <40% относительной влажности), вдали от мест с высокой влажностью, таких как ванные комнаты и кухни.
• Помощь с оборудованием:В промышленных условиях рекомендуется использовать осушитель воздуха (точность контроля влажности ± 5%), а функция осушения воздуха может быть использована в домашнем хозяйстве.

• Разные виды хранения нейлона:

  Тип нейлона	Степень поглощения влаги (относительная влажность 50%)	Чувствительность	Предлагаемый цикл герметизации
  PA6 (Нейлон 6)	12-15%	высокий	≤ 3 месяца
  PA66 (Нейлон 66)	8-10%	центр	≤ 6 месяцев
  PA12 (Нейлон 12)	10-12%	Нижний	≤ 12 месяцев

План экстренного обезвоживания: точная эксплуатация печи при температуре 80°C

1. Сценарий

Нейлоновые нити подвергаются воздействию влаги и нуждаются в быстром восстановлении своих свойств.

2. Этапы работы

• Предварительная обработка: Равномерно распределите влажные пряди на противне (избегайте скопления и обеспечьте вентиляцию).
• Контроль температуры:

Специальная духовка: Нагрейте духовку до 80 ° C / газ 6 и поставьте на противень перед предварительным нагревом.

Ограничение PA6: Не выпекать при высоких температурах! Переключитесь на низкотемпературный осушитель воздуха при температуре 40-60 °C (требуется непрерывное перемешивание или переворачивание нитей).

Испытание на охлаждение: После высыхания поместите комнатную температуру (чтобы избежать растрескивания под напряжением из-за резкого охлаждения)Убедитесь, что поверхность сухая и однородная.

3. Технические принципы

• Устойчивость к высоким температурам: Молекулярные цепи содержат атомы хлора, которые химически стабильны при высоких температурах и не подвержены окислению или пожелтению.
• Хрупкость PA6: Недостаток хлора и высокие температуры могут вызвать разрыв цепи и реакции окисления, что приведет к пожелтению и снижению прочности.

4. Профилактические меры

• Продолжительность выпечки: Слишком большое время запекания может привести к тому, что нейлон станет хрупким. Образцы рекомендуется тестировать каждые 2 часа.
• Альтернативное решение: Если духовки нет, используйте промышленный осушитель воздуха (влажность<30% относительной влажности) для цикла и сушки в течение 12-24 часов.

Какой PETG лучше всего подходит для использования на открытом воздухе?

1. Влучшая филамент PETGв экстремальных условиях на открытом воздухе с высокими температурами, ультрафиолетовыми лучами, влажностью или пылью должны иметь следующие характеристики:

• Защита от старения от ультрафиолета: добавьте поглотители ультрафиолета (например, технический углерод или стабилизаторы HALS), чтобы предотвратить пожелтение и ломкость из-за длительного воздействия.
• Допустимый температурный режим в широком диапазоне: ≥ температуру плавления 260 °С, кратковременный до 280 °С, гибкость при низких температурах (-30 °С).
• Химическая коррозионная стойкость: дождь, соляной туман, слабая кислотность и щелочность (pH 2-12).
• Прочность и ударная вязкость: прочность на разрыв ≥ 60 МПа, ударная вязкость ≥ 5 кДж/м (превосходит обычный PETG).

2. Сравнение ключевых характеристик (обычный и наружный PETG)

Характерный	Обычный PETG	Наружный сорт PETG
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Цикл пожелтения<6 месяцев	>2 года
Диапазон термостойкости	Температура плавления 260 °C	Температура плавления 260 °C + устойчивость к колебаниям температуры
Ударопрочность	Ударная нагрузка по Изоду 5 кДж/м²	≥8 кДж/м²
Скорость поглощения влаги	≤1,5% (23°C/50% относительной влажности)	≤ 0,8% (при тех же условиях)

3. Примечания по использованию

• Оптимизация параметров печати:

Температура экструзии: рекомендуется 240-260 °C (во избежание деградации из-за перегрева).

Межслойная адгезия: Повышенная скорость печати (≤ 40 мм/с) подходит для улучшения межслойного склеивания.

• Постобработка:

Поверхностный слой:может быть покрыт полиуретановым или акриловым покрытием для дальнейшего повышения устойчивости к атмосферным воздействиям.

Периодический осмотр: эксплуатационные характеристики материала следует проверять каждые 6 месяцев для длительного использования на открытом воздухе.

Каковы основные факторы, определяющие усталостную долговечность компонентов, изготовленных из пленки для 3D-принтера Strongest?

Ниже приведены основные факторы, определяющие усталостную долговечность компонентов прочной нити 3D-принтера (например, армированного углеродным волокном нейлона / полиэтиленовой молочной кислоты) в сочетании со свойствами материала и оптимизацией процесса:

Внутренние свойства материалов

1. Ориентация волокон: распределение углеродных волокон вдоль направления печати (например, направление оси Z) можетзначительно повысить эффективность передачи напряженияи уменьшить образование усталостных трещин.

2. Добавки и модификаторы: Антиоксиданты используются для замедления деградации веществ, вызванной высокотемпературным окислением, и увеличения усталостной долговечности (при 200 ° C антиоксиданты могут удвоить свой срок службы).

Процесс печатиПараметры

1. Температура и скорость экструзии

• Высокая температура (>270°С) приводит к деградации матрицы, в то время как низкая температура (<230°С) влияет на дисперсию волокна.
• Постоянство температуры между слоями: интервалы печати между слоями должны быть ограничены 5-10 секундами, чтобы избежать остаточного напряжения из-за разницы температур (что может снизить скорость усталостного растрескивания на 40%).

2. Толщина слоя и скорость заполнения

• Тонкослойная печать (0,1-0,2 мм):улучшает шероховатость поверхностии снижает концентрацию напряжений (увеличивает усталостную долговечность на 25%).
• Высокая скорость наполнения (>30% углеродного волокна): Увеличивает жесткость материала за счет некоторой прочности (требует оптимизации градиентного заполнения).

3. Поддержка структурного проектирования

Опора решетки: используйте сотовую опорную конструкцию в области подвеса дляснизить локальную концентрацию стресса(может продлить усталостную долговечность на 30%).

Геометрический расчет и условия нагружения стержней

1. Оптимизация точек концентрации напряжений

• Конструкция с закругленными углами: когда R ≥ 0,5 мм, коэффициент концентрации напряжения (Kt) может быть уменьшен до менее чем 1,5 (3-5 для острого угла Kt).
• Топологическая оптимизация:Исключение избыточных материалов с помощью анализа методом конечных элементов (МКЭ) позволяет равномерно распределить нагрузку (например, пространственный кронштейн компании LS увеличивает усталостную долговечность на 40%).

2. Тип динамической нагрузки

• Переменная частота нагрузки: Высокочастотная вибрация (более 100 Гц) ускоряет усталостное разрушение и требует демпфирования (например, упрочняющих резину).
• Многоосное напряженное состояние: избегайте чистого напряжения сдвига или переменной нагрузки на сжатие растяжения и отдайте приоритет проектированию простой траектории нагружения с преобладанием однонаправленного напряжения.

Усталостная долговечность нити в сборе нити для 3D-принтера Strongest зависит от трех основных факторов: ориентация волокна материала, контроль процесса печати, геометрический дизайн и согласование нагрузки. За счет оптимизации дисперсии углеродного волокна, использования тонкослойной высокочастотной печати и разработки устойчивой к нагрузкам централизованной структуры можно достичь срока службы более 10 недель для удовлетворения потребностей высокотехнологичных сценариев, таких какаэрокосмическийиАвтомобильная промышленность.

Как компания LS использует 5 основных типов филаментов?

1. Адаптируемость материала

Компания LSПодбирает материалы исходя из потребностей заказчика, таких как:

• Стадия прототипа: Приоритет PLA или PETG (Недорогая, быстрая доставка).
• Этап производства: Выберите нейлон или АБС (высокие эксплуатационные характеристики, прочный).
• Гибкие требования: ТПУ используется для персонализации аксессуаров, таких как стельки и уплотнители.

2. Технология обработки

• FDM (моделирование осаждения расплава): подходит для PLA, ABS, PETG, Nylon (высокотемпературная модель).
• SLS (селективное лазерное спекание): доступен для нейлоновой порошковой печати для высокоточных функциональных деталей.

3. Оптимизация после обработки

• АБС улучшает гладкость поверхности за счет фумигации ацетоном.
• Нейлоновые компоненты могут потребовать осушения для предотвращения деформации.

Сводка

Существуют различные виды филаментов, напечатанных на 3D-принтере,Каждый филамент имеет различные требования к печати и сценарии применения. Из них самые прочные нити для 3D-принтеров, такие как нейлон, армированный углеродным волокном или PLA, занимают центральное место в высокотехнологичных промышленных приложениях из-за их превосходной прочности и термостойкости. Он может быть декорирован или частично функциональным с меньшими затратами с помощью композитных процессов, подобных металлу, таких как нержавеющая сталь PLA.

Таким образом, при выборе филаментов, напечатанных на 3D-принтере, пользователи должны учитывать преимущества и недостатки различных филаментов в соответствии с их конкретными целями печати, требованиями к производительности и бюджетом затрат, чтобы найти филаменты, которые им лучше всего подходят.

Отказ

Содержание этой страницы носит справочный характер.ЛСне дает никаких явных или подразумеваемых заверений или гарантий в отношении точности, полноты или действительности информации. Никакие эксплуатационные параметры, геометрические допуски, специфические конструктивные особенности, качество и тип материала или качество изготовления не должны подразумевать то, что сторонний поставщик или производитель будет поставлять через сеть Longsheng. Это ответственность покупателяПоиск коммерческого предложения на запчастидля определения конкретных требований к этим деталям.ПожалуйстаСвяжитесь с намидля получения дополнительной информацииинформация.

Команда LS

LS — ведущая компания в отраслиСпециализация на производственных решениях на заказ. Обладая более чем 20-летним опытом обслуживания более 5 000 клиентов, мы ориентируемся на высокую точностьОбработка с ЧПУ,Изготовление листового металла,3D-печать,литье под давлением,Штамповкии другие комплексные производственные услуги.
Наш завод оснащен более чем 100 передовыми 5-осевыми обрабатывающими центрами и сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуализация, мы можем удовлетворить ваши потребности с доставкой в течение 24 часов. ВыборТехнология LSЭто значит выбирать эффективность, качество и профессионализм.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:www.lsrpf.com

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какая нить наиболее безопасна для пищевых продуктов?

PLA производится из кукурузного крахмала и по своей природе не токсичен. PETG содержит пищевые добавки и является термостойким (температура плавления 260 °C). Эти два материала обладают химическими свойствами, стабильными при комнатной температуре, не выделяют легко вредные вещества.

2. Почему армированный углеродным волокном PLA называют прочной пленкой для 3D-принтера?

Когда углеродные волокна выровнены направленным образом, прочность на разрыв может достигать 420 МПа, что намного выше, чем 60 МПа обычного PLA. Благодаря бензольной кольцевой структуре термостойкость увеличена до 280 ° C (по сравнению с 60 ° C в обычном PLA).

3. Каковы улучшения в технологии филамента PETG?

Экструзия первого слоя была увеличена на 20% для компенсации термической усадки (уменьшения коробления кромки) и достижения холодостойкости -30 °С (нормальная хрупкость ПЭТГ при температуре -50 °С) путем модификации сополимеризации.

4. Как отличить обычный PLA от имитации металлического PLA (например, нержавеющей стали PLA)?

поверхностное покрытие имитации металла PLA, такого как никель, имитирует металлический блеск, но не имеет металлической проводимости. Истинная плотность металла составила > 99% титанового сплава 4,4 г/см), в то время как имитация металла PLA составила всего около 92%. прочность на разрыв из искусственного металла PLA составляет менее 100 МПа, что намного ниже, чем у настоящего металла (>900 МПа).

Ресурсы

Экструдер (3D-печать)

Филамент для 3D-печати

Процессы 3D-печати