10 Hochfeste 3D-Druckmaterialien: Ein Leitfaden für Ingenieure und Käufer

Wenn es um 3D -Druck geht, Stärke und Haltbarkeit sind für viele Projekte Make-or-Break-Faktoren-ob Sie Automobilteile erstellen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, oder industrielle Werkzeuge. Nicht alle 3D -Druckmaterialien sind für schwere Lasten erstellt, hohe Temperaturen, oder harte Chemikalien. Deshalb haben wir diesen Leitfaden zusammengestellt 10 Hochfeste 3D-Druckmaterialien Aus der Xometrie der Branchenführerin. Jedes Material wird durch wichtige Merkmale abgebaut, 3D Drucktechnologie, Anwendungen in der Praxis, und Leistungsdaten, mit denen Sie die richtige Wahl für Ihr nächstes Projekt treffen können.

Was macht ein 3D-Druckmaterial "hochfest"?

Vor dem Tauchen in die Materialien, Lassen Sie uns klarstellen, was "hochfest" wirklich für den 3D-Druck bedeutet. Ein hochfestes Material (oder Teile daraus) muss sich in mehreren Kernbereichen auszeichnen:

• Zugfestigkeit: Die Fähigkeit, beim Ziehen zu brechen, zu brechen.
• Druckfestigkeit: Die Fähigkeit, unter Druck zu bleiben.
• Scherfestigkeit: Die Fähigkeit, sich zu widersetzen oder zu zerreißen.
• Schlagfestigkeit: Die Fähigkeit, Kraft zu absorbieren, ohne zu zerbrechen.
• Umweltwiderstand: Toleranz gegenüber Wärme, Chemikalien, oder hartes Wetter.

Denken Sie daran, Bei der letzten Stärke eines Teils geht es nicht nur um das Material. Es hängt auch von ab 3D Druckdesign (Z.B., Layer -Adhäsion), Nachbearbeitung (Z.B., Wärmebehandlung), Und Druckeinstellungen (Z.B., Düsentemperatur). Zum Beispiel, Ein gut gestalteter Teil mit einem Material mit geringerer Stärke kann einen schlecht gestalteten Teil mit einem hochfesten Material übertreffen.

Die Oberseite 10 Hochfeste 3D-Druckmaterialien

Unten sind 10 Hochleistungsmaterialien, die sich durch ihre Stärke hervorheben, Vielseitigkeit, und reale Benutzerfreundlichkeit. Jeder Eintrag enthält wichtige Spezifikationen, Kompatible Technologien, und praktische Beispiele, um zu zeigen, wie sie verwendet werden.

1. PA12 mit Kohlenstoff gefüllter Nylon

Was es ist: PA12 -Nylonharz gemischt mit 35% Hacked Carbonfaser nach Gewicht - diese Mischung steigert die strukturelle Festigkeit und hält die Teile leichter.

Schlüsselstärken: Es ist weithin als FDM -Material mit dem anerkannt Höchstes Verhältnis von Stärke zu Gewicht, Machen Sie es in einigen Fällen zu einer großartigen Metallalternative. Es bietet auch gute Härte und Designflexibilität, Perfekt zum Prototyping.

3D Drucktechnologie: FDM (Modellierung der Ablagerung)

Anwendungen in der Praxis:

• Automobil: Bohrer stirbt und drücken Sie Fit-Einsätze.
• Industriell: Leitungen und Bohrführer.
• Unterhaltung: Benutzerdefinierte Requisiten oder mechanische Komponenten.

Zugfestigkeit: 76 MPA (pro Quotationsmotor der Xometrie).

2. Polycarbonat (PC)

Was es ist: Ein duktil, amorpher Plastik, bekannt für seine schwierigen, Shatter-resistente Eigenschaften.

Schlüsselstärken: Außergewöhnlich Schlagkraft, breiter Betriebstemperaturbereich, und ausgezeichnete elektrische Isolierung. Es kann mit Flammschutzmitteln gemischt werden, ohne die Qualität zu verlieren, und seine thermische Verformungstemperatur erreicht 140 ° C..

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Sicherheitsausrüstung: Helmschalen (widersteht die Auswirkungen bei Unfällen).
• Automobil: Scheinwerferlinsen (Griff Hitze und Wetter).
• Medizinisch: Ausrüstungsgehäuse (braucht Haltbarkeit und elektrische Sicherheit).

Zugfestigkeit: 60 MPA.

3. Edelstahl 17.4 / 1.4542

Was es ist: Ein Chrom-Nickel-Kupper-Edelstahl-einer der stärksten Metalle für den 3D-Druck.

Schlüsselstärken: Bietet ultrahoch Zugfestigkeit (1070 N/mm²) und ausgezeichnete Zähigkeit. Es ist korrosionsbeständig und kann mit Wärme behandelt werden, um die Härte oder Flexibilität anzupassen.

3D Drucktechnologien: DMLs (Direkter Metalllasersintern), Bindungsform, Slm (Selektives Laserschmelzen)

Anwendungen in der Praxis:

• Luft- und Raumfahrt: Turbinenblätter und Wellen (brauchen Kraft in hohen Höhenhöhen).
• High-Tech-Industrie: Zahnräder und Sterben (Bewältigen Sie wiederholte Spannung).

Zugfestigkeit: 1103 MPA (die höchste auf dieser Liste für Metalle).

4. Ultem 1010

Was es ist: Ein Hochleistungs-Polyetherimid (Pei) Thermoplastisch - oft als stärkstes FDM -Material als verfügbares Material bezeichnet.

Schlüsselstärken: Unerreicht Wärmewiderstand und chemische Resistenz bei FDM -Kunststoffen. Es hat einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (Teile verziehen also nicht) und ist mit Lebensmittelkontakt sicher (Biokompatibel). In klar erhältlich, undurchsichtig, oder mit Glas gefüllte Noten.

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Lebensmittelindustrie: Sonderangebote für Süßigkeiten oder Backwaren (braucht Lebensmittelsicherheit).
• Medizinisch: Chirurgische Werkzeuge (erfordert Biokompatibilität und Sterilität).
• Industriell: Wärmefestes Werkzeug (verarbeitet hohe Temperaturen während der Herstellung).

Zugfestigkeit: 105 MPA.

5. SPÄHEN

Was es ist: Ein Hochleistungs-Thermoplastik mit der Haltbarkeit von Industriequalität.

Schlüsselstärken: Widersteht harte Chemikalien (wie Öle und Lösungsmittel) und die Härte bei hohen Temperaturen aufrechterhalten - kann kontinuierlich bei 170 ° C eingesetzt werden. Es hat auch großartig Ermüdungsbeständigkeit (Griffe wiederholten Gebrauch) und Spannungsrisswiderstand.

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Öl und Gas: Siegel und Ventile (Korrosive Flüssigkeiten widerstehen).
• Luft- und Raumfahrt: Leichte strukturelle Teile (brauchen hohe Festigkeit und Wärmetoleranz).
• Halbleiterproduktion: Präzisionskomponenten (erfordern chemische Resistenz).

Zugfestigkeit: 110 MPA.

6. Ultem 9085

Was es ist: Ein leichter, Flammretardaner Cousin von Ultem 1010-optimiert für gewichtsempfindliche Projekte.

Schlüsselstärken: Hoch Stärke-zu-Gewicht-Verhältnis und gute Auswirkungen Widerstand. Es ist flammretardant (kritisch für die Luft- und Raumfahrt) und leistet ähnlich wie 6.68 Nylon (9800).

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Luft- und Raumfahrt: Prototypteile für Flugzeuge (brauchen Flammenwiderstand und leichtes Gewicht).
• Automobil: Armaturen und Verbundformen (Gehen Sie zu Fertigungsstress).

Zugfestigkeit: 70 MPA.

7. Alsimg Aluminium / IN 1706: 1998

Was es ist: Eine hochfeste Aluminiumlegierung, die für die Verwendung von Hochtemperaturen entwickelt wurde.

Schlüsselstärken: Halten Sie die Stärke bei 200 ° C auf, hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, und ist leicht zu polieren. Es ist auch schweißbar, Nachbearbeitung einfach machen.

3D Drucktechnologie: Slm

Anwendungen in der Praxis:

• Automobil: Motorkomponenten (Wärme und Vibration umgehen).
• Luft- und Raumfahrt: Leichte Klammern (brauchen Kraft ohne zusätzliches Gewicht).

Zugfestigkeit: 230–290 MPa; Ermüdungsstärke: 110 N/mm².

8. 316L Edelstahl / 1.4404

Was es ist: Ein kohlenstoffarmer Kohlenstoff, Chrom-Nickel-Molybdän Edelstahl-ideal für korrosive Umgebungen.

Schlüsselstärken: Exzellent Korrosionsbeständigkeit In Chlor-basierten Medien (wie Salzwasser) und nicht oxidierende Säuren. Es hat einen Schmelzpunkt von 1400 ° C und das glatteste Oberflächenfinish aller 3D-gedruckten Metalle.

3D Drucktechnologie: Slm

Anwendungen in der Praxis:

• Essen & Getränk: Ausrüstungsteile (benötigen Hygiene- und Korrosionsbeständigkeit).
• Pharmazeutisch: Laborwerkzeuge (erfordern chemische Sicherheit und Sterilität).
• Industriell: Wärmetauscher und Schrauben (harte Flüssigkeiten umgehen).

Zugfestigkeit: 490–690 MPa.

9. Glasgefüllter Ultem 1010

Was es ist: Ultem 1010 mit Glasfasern verstärkt -, nimmt zusätzliche Steifheit an, ohne Wärmefestigkeit zu verlieren.

Schlüsselstärken: Baut auf den Kernvorteilen von Ultem 1010 auf (Hitze, chemischer Widerstand) mit verbesserter Dimensionsstabilität (Teile bleiben der Größe treu) und Steifheit. Noch mit Lebensmitteln kontaktisch und biokompatibel.

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Medizinisch: Benutzerdefinierte Instrumente (brauchen Steifheit und Sterilität).
• Industriell: Präzisionswerkzeug (erfordert eine konsequente Größe).

Zugfestigkeit: ~ 115 MPa (etwas höher als Standard ultem 1010).

10. Mit Kohlenstoff gefüllter Blick

Was es ist: Peek gemischt mit Kohlefaser-steigt die Stärke und reduziert das Gewicht für Anwendungen mit hoher Stress.

Schlüsselstärken: Kombiniert Peeks Chemikalie- und Wärmebeständigkeit mit Kohlefaser Zugfestigkeit und Starrheit. Perfekt für Teile, die sowohl stark als auch leicht sein müssen.

3D Drucktechnologie: FDM

Anwendungen in der Praxis:

• Luft- und Raumfahrt: Strukturklammern (Brauchen Sie Kraft und leichtes Gewicht).
• Öl und Gas: Hochdruckventilkomponenten (Chemikalien und Stress widerstehen).

Zugfestigkeit: ~ 130 MPa (höher als Standard -Peek).

Vergleichstabelle: Zugfestigkeit & Schlüsselspezifikationen

Um es einfach zu vergleichen, Hier ist ein Tisch der 10 kritische Spezifikationen von Materialien - basierend auf den Daten und Branchenstandards der Xometry:

Perspektive der Yigu-Technologie auf hochfeste 3D-Druckmaterialien

Bei Yigu Technology, Wir haben gesehen, Sicherere Luft- und Raumfahrtkomponenten. Wir empfehlen die Übereinstimmung mit den „Schmerzpunkten“ Ihres Projekts Ihres Projekts: Wenn das Gewicht kritisch ist, Wählen Sie Alsimg Aluminium oder mit Kohlenstoff gefüllte Peek; Wenn Korrosion ein Risiko ist, 316L Edelstahl ist unschlagbar; Für Lebensmittel/medizinische Verwendung, Ultem 1010 Überprüft alle Kästchen. Die Partnerschaft mit Lieferanten wie Xometry gewährleistet den Zugang zu diesen erstklassigen Materialien, Wir betonen aber auch Tests - selbst das stärkste materielle Bedarf benötigt das richtige Design, um durchzuführen. Unser Team hilft den Kunden, die Auswahl zu erhalten, prüfen, und optimieren Sie hochfeste Materialien für den Erfolg der realen Welt.

FAQ: Häufige Fragen zu hochfesten 3D-Druckmaterialien

1. Kann hochfeste 3D-gedruckte Teile vollständig Metallteile ersetzen?

Es hängt von der Anwendung ab. Materialien wie PA12-Nylon mit Kohlenstoff oder mit Kohlenstoff gefüllter Pink, Teile mit niedrigem bis mittlerem Stressteil (Z.B., Vorrichtungen, Prototypen). Aber für ultrahohe Stress (Z.B., Luft- und Raumfahrt -Turbinenklingen), Metalle wie Edelstahl 17.4 sind noch notwendig.

2. Welches hochfache Material eignet sich am besten für Lebensmittelkontaktanwendungen??

Ultem 1010 (und seine mit Glas gefüllte Variante) ist die oberste Wahl-es ist sicher, dass Lebensmittelkontakt sicher sind (erfüllt FDA -Standards), Biokompatibel, und hitzebeständig. Es wird für benutzerdefinierte Formen verwendet, Lebensmittelverarbeitungswerkzeuge, und sogar Verpackungskomponenten.

3. Machen Sie hochfeste 3D-Druckmaterialien erforderlich, um eine spezielle Nachbearbeitung?

Einige tun es. Zum Beispiel, Edelstahl 17.4 benötigt oft eine Wärmebehandlung, um die Härte anzupassen, Während Alsimg Aluminium möglicherweise für ein reibungsloses Finish ein Polieren benötigt. FDM -Kunststoffe wie Peek oder Ultem müssen möglicherweise geglüht werden (Wärmebehandlung) Verringerung des inneren Stress und die Steigerung der Festigkeit. Überprüfen Sie immer die Richtlinien des Materials für Nachbearbeitungsschritte.