3D Sélection des matériaux d'impression: Un guide pour les ingénieurs et les acheteurs

Moulage sous vide en silicone

Choisir le bon matériel d'impression 3D est la clé pour transformer vos idées de conception en haute qualité, parties fonctionnelles. Que vous soyez un ingénieur travaillant sur des composants automobiles ou des matériaux d'approvisionnement en acheteur pour les dispositifs médicaux, Comprendre comment faire correspondre les documents aux besoins de votre projet peut gagner du temps, réduire les coûts, et assurer le succès. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir sur la sélection de matériel d'impression 3D, en utilisant des exemples et des données du monde réel des services d'impression 3D de confiance de Xometry.

1. D'abord: Faire correspondre les matériaux aux processus d'impression 3D

Tous les matériaux ne fonctionnent pas avec chaque processus d'impression 3D. Chaque technologie - comme FDM (Modélisation des dépôts fusionnés), SLS (Frittage laser sélectif), MJF HP (Fusion multi-jet), et Sla (Stéréolithmicromographie)- a des forces uniques qui se marient le mieux avec des matériaux spécifiques. Vous trouverez ci-dessous une table claire pour vous aider à trouver rapidement la bonne combinaison de procédés-matériaux.

3D processus d'impressionMatériaux communsAvantages clésApplications typiques
FDMABS-M30, ASA, PC, PLA, Pivot, Ultem 1010Faible coût, durabilité élevée, large gamme de matériauxEnclos électriques, casques de sécurité, biens de consommation
SLSNylon 11, Nylon 12, Nylon 12 Cf, FPU 50Excellente résistance à l'impact, Aucune structure de support nécessairePièces automobiles, conteneurs d'emballage, outils industriels
MJF HPNylon 11, Nylon 12, Estane 3d TPU M95AImpression rapide, Qualité de partie cohérenteEmballage alimentaire, composants de dispositifs médicaux
SlaABS-SL-7820, Bassin versant xc 11122, Xtreme gris polypropylèneHaute précision, finition de surface lissePrototypes, lentilles, Enclos de composants électroniques

Exemple: Si vous faites un prototype d'un jouet avec une surface lisse, Sla avec ABS-SL-7820 est un excellent choix. Ce matériau a une texture dure et une bonne finition de surface, plus une température de déviation thermique de 51 ° C - parfaite pour un jouet qui ne se déformera pas en usage normal.

2. Choisissez des matériaux en fonction des besoins de performances clés

L'étape la plus importante dans la sélection des matériaux est de définir les exigences de performance de votre projet. Avez-vous besoin d'un dur, partie résistante à la chaleur? Ou un doux, flexible? Vous trouverez ci-dessous les meilleures catégories de performances, avec des matériaux recommandés et des cas d'utilisation réels.

2.1 Matériaux pour la dureté et la rigidité

Si votre pièce doit résister aux impacts, températures élevées, ou produits chimiques, Concentrez-vous sur ces matériaux rigides:

  • ABS-M30 (FDM): Un choix supérieur pour la ténacité. Il a une température de transition en verre de 105 ° C et résiste au phosphore et à l'acide chlorhydrique. Par exemple, il est largement utilisé pour faire tuyaux de vidange et inhalateurs d'asthme—Partes qui doivent être fortes et résistantes aux produits chimiques.
  • Ultem 1010 (FDM): Le meilleur choix pour une résistance à la chaleur extrême. Il maintient une rigidité jusqu'à 170 ° C et a une excellente stabilité chimique. Les ingénieurs aérospatiaux l'utilisent pour fabriquer des outils pour des environnements à haute température, Comme des pièces pour les moteurs à réaction.
  • PC (Polycarbonate, FDM): Similaire à l'acrylique (PMMA), C'est super fort et résistant à la chaleur (Température de déviation thermique de 140 ° C). C'est le matériau derrière casques de sécurité et lentilles de phares—Partes qui doivent se protéger contre les impacts et la chaleur.

2.2 Matériaux pour la douceur et l'élasticité

Pour les pièces qui doivent se plier, extensible, ou rebondir (comme les joints ou les enceintes flexibles), Ces matériaux mous sont idéaux:

  • Flex blanchish TPU / TPE-like (SLS): A des propriétés en caoutchouc et une résistance élevée à l'abrasion. Il est souvent utilisé pour caisses téléphoniques qui peut absorber les gouttes sans se casser.
  • Estane 3d TPU M95A (MJF HP): Semi-flexible et résistant aux larmes, avec une allongement à la pause de 580%. Les fabricants l'utilisent pour sceaux industriels qui doivent résister aux huiles et aux produits chimiques.

2.3 Matériel pour les exigences spéciales

Certains projets ont des besoins uniques, comme la biocompatibilité pour les pièces médicales ou la transparence pour les objectifs. Voici les meilleures options:

  • Nylon 11 (SLS / MJF): 100% biocompatible et jusqu'à 70% réutilisable. C'est parfait pour Emballage des dispositifs médicaux Parce qu'il est sûr pour le contact avec la peau humaine et résiste aux hydrocarbures.
  • Bassin versant xc 11122 (Sla): Un matériau pratiquement transparent qui est imperméable et fort. Il est utilisé pour faire lentilles et modèles de concept où la clarté est la clé - ses propriétés mécaniques sont similaires aux abdos standard, C'est donc à la fois clair et durable.
  • PLA (FDM): Fabriqué à partir de ressources renouvelables (comme l'amidon ou la canne à sucre) et biocompatible. C'est un choix populaire pour emballage alimentaire et outils médicaux (comme des seringues jetables) Parce qu'il est écologique et sûr pour le contact avec la nourriture ou la peau.

3. Comparez les coûts: Trouvez le bon équilibre des prix et de la qualité

Le coût est toujours un facteur de sélection des matériaux. Les matériaux de la xométrie vont du budget ($) haut de gamme ($$$$), Vous pouvez donc trouver une option qui correspond à votre budget sans sacrifier la qualité. Vous trouverez ci-dessous une ventilation des coûts des matériaux communs:

Niveau de coûtMatérielsMieux pour
$ (Budget)ABS-M30, ASA, Nylon 11, PLA, Pivot, Ultem 1010Prototypes, biens de consommation à faible volume
$$ (Milieu de gamme)Nylon 12, Nylon 12 Cf, PC-ABS, PC-ISOPièces automobiles, enclos électriques
$$$ (Haut de gamme)Nylon 12 Copine, Xtreme gris polypropylène, Résister à la chaleur en forme de PC TranslucideOutils industriels, prototypes de haute précision
$$$$ (Prime)ABS-SL-7820, Bassin versant xc 11122, RPU 70, FPU 50Dispositifs médicaux, composants aérospatiaux, pièces transparentes

Conseil: Si vous testez un nouveau design, Commencez par un matériel budgétaire comme PLA ($) pour votre premier prototype. Une fois la conception finale, Passez à un matériau plus durable comme Nylon 12 ($$) pour la production.

4. Perspective de la technologie Yigu sur la sélection des matériaux d'impression 3D

À la technologie Yigu, Nous pensons que la sélection de matériel d'impression 3D est un processus de «solution de problèmes» - jamais juste une liste d'options. Nous avons travaillé avec des clients dans les industries (automobile, médical, biens de consommation) et a constaté que les meilleurs résultats proviennent de l'appariement des objectifs de performance clairs avec le bon combo de processus de processus. Par exemple, Un client faisant des emballages alimentaires avait besoin d'un matériel biocompatible, résistant à la chaleur, et à faible coût - nous avons recommandé Nylon 11 (MJF HP), qui répondait à tous leurs besoins et à la réduction du temps de production par 30%. Nous conseillons également aux clients de tirer parti du moteur de devis en temps réel de la xométrie (Iqe) Pour des comparaisons de matériaux rapides, et pour contacter leur gestionnaire de compte dédié pour les besoins de matériel personnalisé. Le bon matériel ne concerne pas seulement les spécifications - il s'agit de réussir votre projet, à l'heure, Et sur le budget.

FAQ: Questions courantes sur la sélection de matériel d'impression 3D

  1. Q: Quel matériau dois-je utiliser pour les pièces extérieures qui ont besoin de résister aux rayons UV?

UN: ASA (FDM) est le meilleur choix. Il a une excellente résistance aux intempéries et une résistance aux UV, plus une température de déviation thermique de 100 ° C. Il est souvent utilisé pour les luminaires extérieurs ou les outils de jardin exposés au soleil.

  1. Q: Puis-je utiliser des documents imprimés en 3D pour les dispositifs médicaux qui doivent être stérilisés?

UN: Oui! PC-ISO (FDM) est une excellente option - c'est biocompatible et résistant à la chaleur (température de déviation thermique de 133 ° C), Ainsi, il peut gérer les processus de stérilisation. Nylon 11 (SLS / MJF) est également biocompatible et adapté aux composants des dispositifs médicaux.

  1. Q: Quel est le matériel d'impression 3D le plus respectueux de l'environnement?

UN: PLA (FDM) est l'option la plus respectueuse de l'environnement. Il est fabriqué à partir de ressources renouvelables (comme la canne à sucre) et est biodégradable. Il est parfait pour les projets soucieux de l'éco-contenant des contenants alimentaires ou des prototypes temporaires.

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