3D打印材料性能也不断提高

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随着3D打印工艺的不断进步，3D打印材料性能也不断提高，所产生3D打印产品功能也得到不断增强，使用3D打印制造最终用途工具（End Parts）变得越来越普遍。魔猴网最近推出了Somos PerForm纳米陶瓷树脂材料，借这个机会，今天我们全面介绍一下目前两种可直接用于注塑模具的3D打印材料，这两种材料可以应用于“低速注塑”模具这一特定领域，这两种材料也都提供3D打印服务。

适用场景

注塑成型对3D打印材料来说是一项极高要求的应用，因为模具必须承受高温下的加工承力并在多次运行中保持其尺寸精度。3D打印的注塑模具最适合的应用场景包括：

* 产品周转周期很快（1-2周而不是5-7周）。

* 产品的产量低（50-100个零件）。

* 还未完全定型，将来可能发生更改或迭代模具设计。

* 相对较小产品（小于150毫米）。

材料要求

能够适用于制造注塑模具的3D打印材料必须具有以下特征：

高刚度：模具必须在多次运行中保持良好的尺寸精度，并在材料注射过程中承受高压而不会变形。

高细节表现力：注塑模具必须具有高尺寸精度和光滑的表面，高精度模具将生产出高精度零件。目前，市场主流能够生产高度准确且平滑的零件（无需大量后处理）的两种3D打印工艺是材料喷射成形(Materials jetting)和立体光固化（SLA）。

能够满足上述要求的3D打印材料不多，已经被证明可以在工业环境重小批量注塑模具，可以说主要就是两种材料，一种是Stratasys通过材料喷射技术成形的数码ABS树脂（Digital ABS）和通过工业级SLA立体光刻技术成形的DSM的Somos PreFORM纳米陶瓷增强树脂。

材料比较

机械性能

就强度和刚度而言，Somos PerFORM材料相当出众，不仅与Digital ABS相比，而且在所有其他工业3D打印材料（例如SLS尼龙）中都具有非常高的拉伸和弯曲强度。但是，它也明显更脆（断裂伸长率低）并且具有较低的冲击强度。当然对于模具制造，Somos PerFORM的机械性能是非常优越的，因为模具最主要的要求是高刚度和强度

热性能-耐温性

两种技术都可以生产出非常细腻，细节复杂的零件，并且几乎不需要后期处理。就细节表现力而言，Digital ABS与Somos PerFORM相比优势不大，因为材料喷射polyjet技术在所有3D打印工艺中均具有最高的尺寸精度， 紧随其后的便是立体光刻SLA。

Digital ABS和Somos PerFORM都已在工业环境中用于生产小批量注塑模具。我们使用两种生产材料对模具进行测试，一种通常为认为容易注塑成形（PP聚丙烯材料），一种通常被认为较难注塑成形（GF-PA 玻璃纤维增强尼龙材料） ，通过生产数量来比较两种3D打印模具的生产能力。

总结与结论

注射成型是一种非常苛刻的模具应用：材料必须既具有高刚度，又必须能够在高温下工作。

材料喷射和SLA是唯一可以生产具有工业应用所需的尺寸精度和表面光洁度的零件的3D打印工艺。我们比较了用于制造低速注塑模具的两种3D打印材料Digital ABS和Somos PerForm。

尽管Digital ABS 是一种很优秀的材料，可以适用于大多数功能应用，但Somos PreFORM的更好机械性能和出更色的热性能使其更适合模具制造。通过用两种3D打印材料制造的模具可以生产的零件数量可以明显看出这一点。

免责声明：以上列出的材料属性由制造商提供，并与采用最佳打印和后处理工艺相对应。