作為專注于高分子新材料領域的產品與技術創新,為客戶提供一系列創新型改性塑料產品的公司,金旸在其出眾的3D改性塑料研發與創新的技術團隊支持下,經過兩年多的努力,也研發出一系列成熟的3D打印特色材料,包括高韌性保持率PLA、高光(或珠光)級PLA、低溫打印材料等,應用于學校教育培訓、產品開發設計、工藝品、零部件等領域。
高韌性保持率PLA材料
隨著FDM-3D打印的發展,PLA材料備受歡迎,一方面是因為PLA材料具有生物降解環保性,另一方面是因為PLA材料的FDM-3D打印成型性較好,比如良好的打印外觀和穩定的尺寸性。
目前,市場上大部分耗材廠家都是采用純PLA原料直接擠出生產FDM-3D耗材。由于PLA材料本身韌性較差,在生產卷盤繞線放置約2個月后,會發生脆斷、線條韌性不穩定、自動斷裂的現象。例如,在長時間的出口海運和長時間的倉庫儲存過程中,極易出現脆斷的現象,嚴重影響產品品質。
針對這一技術難點,金旸開發出了一款高韌性保持率的PLA材料,該款新材料除了具備傳統PLA材料的良好生產和打印成型性以外,最主要的優點是在空氣當中長時間放置不會出現普通PLA材料脆斷的現象。經過性能檢測和客戶的驗證,此款材料的正常不脆斷保質期約為6~8個月(空氣當中放置),韌性保持率遠遠高于市面上的PLA原料和PLA改性料。
普通PLA材料容易脆斷 和 金旸高韌性保持率PLA材料
該款材料為乳白色啞光狀,相當于一款白色的材料,但是未添加鈦白粉的成分。市面上的PLA白色材料往往都是通過添加鈦白粉來實現的,鈦白粉本身較難分散,會導致白色PLA材料打印出來的模型表面不整潔,比如表面出現小顆粒或粗糙現象,嚴重影響打印產品的外觀和精度。高韌性保持率PLA材料的顏色和打印效果如圖所示。
高韌性保持率PLA材料的顏色和打印效果
此外,該款材料的打印支撐也容易去除,可以保證打印成型件表面痕跡極少,表面更為整潔。其生產溫度范圍為180~200℃,打印溫度范圍190~200℃。
常用PLA材料和高韌性保持率PLA材料的3D成型件對比
珠光或高光級PLA材料
目前,市面上珠光效果的材料,多為添加珠光色粉來實現,且添加比例也比較大,這樣導致珠光粉在材料當中的分散不均勻,一方面會影響線條的穩定生產,比如線徑不穩定、不均勻,表面不光潔等;另一方面會影
響打印過程的正常輸送,比如出現卡料、堵頭的問題。
通過合金改性的方式,金旸開發的珠光或高光級PLA材料,使得材料具有多面反光性,從而實現珠光效果,而材料未添加任何的色粉或珠光粉,這樣使得生產線條的線徑穩定性和打印成型產品表面的光潔度較好。
珠光效果
如果想調配其它顏色的珠光或高光效果,只需添加極少量的普通色粉就能實現。極少量的色粉不會影響線條的正常生產和打印。比如,黃色的線條和打印效果,如圖所示。此材料的生產溫度范圍為180~210℃,打印溫度范圍195~210℃。
黃色線條打印效果
快速冷卻的低溫材料
目前市場面有很多的兒童打印筆,主要包括高溫(PLA)型和低溫(PCL)型,低溫型材料都是采用純PCL材料直接拉線而成,PCL材料本身具有易生物降解、低熔點、高韌性、高黏附性、低強度、冷卻較慢等特點。但是,高黏附性會導致生產線條和打印出料時,材料易粘附在擠出機口模和打印筆筆頭處,影響正常的生產和打印出料。同時,低強度會導致材料在打印過程中的懸空部件很難支撐起來,即支撐強度太差。此外,冷卻較慢,一方面會影響生產線條的冷卻定型和產量,另一方面會影響打印過程的冷卻定型。
通過對PCL材料進行增強結晶改性,消除PCL材料在3D方面的缺點,使得材料除了具有本身的低溫成型性優點之外,還具有支撐強度高、快速冷卻的優點,使得材料的生產和打印都處于理想的狀態。此材料的生產溫度范圍為40~100℃,打印溫度范圍60~80℃。