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3D打印白色尼龍和黑色尼龍的

發(fā)布時(shí)間：2022-08-06 15:10:44瀏覽：7096點(diǎn)贊：

魔猴網(wǎng)提供了多種3D打印尼龍

，在《

一文講清楚3D打印尼龍PA6, PA12和PA11的區(qū)別和聯(lián)系》一文中

，我們列舉了3D打印尼龍材料的選項(xiàng)，目前市場上應(yīng)用最多的有兩種

，一種是基于SLS 3D打印的白色尼龍，另外一種是基于惠普MJF的黑色尼龍（或者稱為惠普尼龍）

，那么這兩種主流尼龍

，主流的3D打印功能塑料，有什么區(qū)別和聯(lián)系

？

3D打印惠普尼龍?jiān)O(shè)備

多射流熔合（Multi Jet Fusion,MJF)和選擇性激光燒結(jié)（Seletive Laser Sintering, SLS）分別是黑色和白色尼龍所用的3D打印工藝

，兩種工藝都屬于基于粉末床的3D打印工藝，使用的初始材料都是粉末狀

，平鋪在打印平臺(tái)，通過對粉末顆粒逐層熱熔或者燒結(jié)而制成零件

。主要區(qū)別是熱源

，SLS使用激光作為熱源，而MJF使用一種可吸收紅外光的墨水噴在粉床上

，然后通過紅外熱源掃過打印平臺(tái)來熔合著墨區(qū)域.

兩種尼龍的性能大體相當(dāng)，在工作流程

，精確性

，材料，成本和交貨時(shí)間上有細(xì)微差異

，我們來逐一說明。

工藝流程和工作流程

魔猴3D打印白色尼龍

MJF的工藝流程：首先將一薄層粉末均勻平整散布在成型平臺(tái)上

，在該平臺(tái)上將其加熱到接近燒結(jié)的溫度

。將帶有噴墨噴嘴的滑架（與桌面普通2D打印機(jī)中使用的噴嘴類似）滑過粉末床，在粉末上噴射熔融劑（Fusing Agent）

。同時(shí)，在零件的邊緣附近噴射防止粉末燒結(jié)的細(xì)化劑(detailing agent)

；然后

，高功率的紅外熱源照射粉末床并燒結(jié)噴射了熔融劑的區(qū)域，而其余粉末則保持不變

。重復(fù)該過程

，直到完成所有零件的構(gòu)建。與SLS相似

，MJF打印的零件被封裝在粉末中

，也需要先冷卻下來才能將其取下。

3D打印惠普尼龍

打印結(jié)束后

，MJF有比SLS更快的冷卻和后處理：惠普提供了專用的后處理站，可加快打印床的冷卻速度并幫助去除粉塵

。在MJF工藝中

，回收的粉末的80-85％的可進(jìn)行回收再利用，而在SLS中

，粉末僅可回收50％。更快的粉末冷卻時(shí)間和更高粉末可回收率意味著

，當(dāng)打印倉僅部分裝滿時(shí)

，MJF工藝可能會(huì)毫不猶豫地開始工作

，而SLS工藝通常會(huì)在開始打印之前等待打印倉裝滿

，工作流程的這一細(xì)微但關(guān)鍵差異，有可能導(dǎo)致部分MJF交付周期比SLS短

，更是進(jìn)一步對生產(chǎn)成本產(chǎn)生影響

。白色尼龍的生產(chǎn)設(shè)備主要有兩種

，一種是EOS P110,用于打印300mm以內(nèi)的產(chǎn)品，另外一種是巨無霸P770,當(dāng)打印物品必須用大設(shè)備(EOS P770)打印時(shí)

，價(jià)格可能會(huì)大幅提高，因?yàn)榇笤O(shè)備不好填滿

，使用大設(shè)備勢必會(huì)造成粉末損耗巨大

，運(yùn)營成本很高，生產(chǎn)成本大幅攀升

；當(dāng)然了，我們的主力EOS P110設(shè)備成型倉大小適中

，日常使用基本是滿負(fù)荷每天開機(jī)

，基本上不需要考慮上述打印量的問題的，也因此魔猴網(wǎng)得以提供全網(wǎng)很有競爭力的價(jià)格

。

尺寸精度

值得注意的是

，兩種技術(shù)都不需要支撐結(jié)構(gòu)，允許創(chuàng)建沒有任何支撐去除標(biāo)記的自由形式的模型，但兩者都容易翹曲

，因此都必須避免較大的平坦區(qū)域。在我們的測試中

，我們發(fā)現(xiàn)MJF零件比使用SLS打印的零件更容易翹曲

。

MJF黑色尼龍

SLS白色尼龍

尺寸精度

±0.3％（下限為±0.2毫米）

±0.3％（下限值±0.3 mm）

典型的構(gòu)建大小

380 x 285 x 380

300 x 300 x 300毫米（最大750 x 550 x 550毫米）

普通層厚度

70-100微米

100-120微米

最小壁厚

1毫米（建議）/0.6 (極限)

1毫米（建議）/0.7（極限)

最小細(xì)節(jié)

0.25毫米

0.30毫米

外觀及表面質(zhì)量

當(dāng)前在MJF系統(tǒng)中使用的熔合劑為黑色

，因?yàn)樯钌牧峡梢愿行У匚?/span>熱輻射，這造成MJF零件具有淺灰色外觀

，可通過可選的后處理步驟

，以實(shí)現(xiàn)均勻的黑色面漆。

尼龍表面

兩種技術(shù)打印的零件都具有顆粒狀的表面

，有磨砂感

，但是都可以進(jìn)行后處理以達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)。如果審美要求是主要要求

，則強(qiáng)烈建議使用后處理上色。

材料性能

這兩個(gè)工藝中使用的主要材料都是PA 12（尼龍）

。SLS的打印成品在打印方向上（Z方向）稍弱

，而相比較

，MJF零件具有出色的強(qiáng)度和柔韌性以及更均勻的機(jī)械性能

。

但是，SLS是一個(gè)完善的

，久經(jīng)考驗(yàn)的系統(tǒng)

。無論是制造商

，服務(wù)商

，還是獨(dú)立研究人員都充分記錄了SLS材料的性能，應(yīng)用歷史更悠久

，各方面文檔文獻(xiàn)資料都很全面

。另一方面，MJF所提供的尼龍重要的工程特性（例如沖擊強(qiáng)度和蠕變特性）還并未廣泛獲得工業(yè)界認(rèn)可

。當(dāng)然，隨著技術(shù)的成熟以及更廣泛的使用

，魔猴相信這一定會(huì)有所改變

，得到更多的背書和支持。

此外，MJF是一個(gè)開放的材料平臺(tái)

，在推出最初始主要只有PA材料一種，現(xiàn)在MJF已經(jīng)可以提供諸如PA11,PA+玻纖珠

，TPU

，甚至PP材料，全彩材料

，可以預(yù)見，惠普這一個(gè)策略可以加快材料開發(fā)的速度

，未來可期

。

黑色尼龍MJFPA 12

白色尼龍SLS PA 12

抗拉強(qiáng)度

XY：48兆帕Z：48兆帕

XY：48兆帕Z：42兆帕

拉伸模量

XY：1700 MPa Z：1800兆帕

XY：1650 MPaZ：1650 MPa

斷裂伸長率

XY：20％Z：15％

XY：18％Z：4％

成本和交貨時(shí)間

魔猴網(wǎng)提供了全網(wǎng)極具競爭力的尼龍打印價(jià)格

，無論白色尼龍還是黑色尼龍

，都保持很高的優(yōu)惠幅度，性能上來講

，黑色尼龍稍優(yōu)

，價(jià)格也稍微貴一些，就尺寸的影響來說

，一般尺寸小于300mm

，白色尼龍更便宜，如果打印尺寸大于300mm但小于380mm,使用MJF打印更便宜

，尺寸更大的件，需要用到P770大設(shè)備打印

，成本會(huì)飆升

，當(dāng)然

，如果有可能

，也可以選擇拆分為小件打印。

交貨時(shí)間一般相差不大

，黑色尼龍由于更高的粉末回收率和更快的冷卻速度

，有可能會(huì)在交貨時(shí)間上有優(yōu)勢

，當(dāng)然魔猴網(wǎng)為兩種材料都提供了24小時(shí)的快速發(fā)貨選項(xiàng)

，相信認(rèn)真讀完這篇文章的讀者，也能理解為什么交貨時(shí)間作為了一個(gè)可選項(xiàng)會(huì)影響生產(chǎn)成本和價(jià)格

。

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