Когда дело доходит до 3D -печати, Сила и долговечность являются факторами, занимающимися или нарушением для многих проектов-независимо от того, создаете ли вы автомобильные детали, аэрокосмические компоненты, или промышленные инструменты. Не все 3D -печатные материалы построены для обработки тяжелых нагрузок, высокая температура, или резкие химические вещества. Вот почему мы собрали это руководство 10 Высокопрочные 3D-печатные материалы от лидера отрасли Xometry. Каждый материал разбит ключевыми функциями, 3D Технология печати, реальные приложения, и данные о производительности, чтобы помочь вам сделать правильный выбор для вашего следующего проекта.
Что делает 3D-печатный материал «высокой силой»?
Перед погружением в материалы, Давайте проясним, что на самом деле означает «высокая сила» для 3D-печати. Высокопрочный материал (или детали, сделанные из этого) должен преуспеть в нескольких основных областях:
- Предел прочности: Способность сопротивляться сломке при тяге.
- Прочность на сжатие: Способность удерживать под давлением.
- Сила сдвига: Способность сопротивляться скольжению или разрыву.
- Воздействие сопротивления: Способность поглощать силу без разрушения.
- Экологическое сопротивление: Терпимость к нагреву, химикаты, или суровая погода.
Иметь в виду, Последняя сила части - это не только материал. Это также зависит от 3D Дизайн печати (НАПРИМЕР., Слой адгезии), пост-обработка (НАПРИМЕР., термическая обработка), и настройки печати (НАПРИМЕР., температура сопла). Например, Хорошо продуманная часть с материалом с нижней силой может превзойти плохо спроектированную часть с высокопрочной материалом.
Вершина 10 Высокопрочные 3D-печатные материалы
Ниже 10 высокопроизводительные материалы, которые выделяются их прочностью, универсальность, и настоящий удобство использования. Каждая запись включает в себя ключевые характеристики, Совместимые технологии, и практические примеры, чтобы показать, как они используются.
1. PA12 Заполненный углеродом нейлон
Что это такое: Нейлоновая смола PA12 смешана с 35% нарезанное углеродное волокно по весу - эта смесь повышает прочность на конструкцию, сохраняя при этом легкие детали..
Ключевые сильные стороны: Он широко признан как материал FDM с Наибольшее соотношение прочности к весу, сделать это отличной металлической альтернативой в некоторых случаях. Он также предлагает хорошую твердость и гибкость дизайна, Идеально подходит для прототипирования.
3D Технология печати: ФДМ (Моделирование сплавленного осаждения)
Реальные приложения:
- Автомобиль: Drill Dies и вставки для прессы.
- Промышленное: Светильники и гиды по тренировке.
- Развлечение: Пользовательские реквизиты или механические компоненты.
Предел прочности: 76 МПА (за цитату xometry).
2. Поликарбонат (ПК)
Что это такое: Пластичный, аморфный пластик, известный своим жестким, Устойчивые к разрушительным свойствам.
Ключевые сильные стороны: Исключительный воздействие сила, широкий диапазон рабочей температуры, и отличная электрическая изоляция. Он может быть смешан с огнезащитными, не теряя качества, и температура термической деформации достигает 140 ° C.
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Защитное снаряжение: Оболочки шлема (противостоит воздействиям во время несчастных случаев).
- Автомобиль: Фаровые объективы (обрабатывает тепло и погоду).
- Медицинский: Корпуса оборудования (требует долговечности и электрической безопасности).
Предел прочности: 60 МПА.
3. Нержавеющая сталь 17.4 / 1.4542
Что это такое: Хромо-никеле-коппер из нержавеющей стали-одна из самых сильных металлов для 3D-печати.
Ключевые сильные стороны: Может похвастаться сверхвысокой предел прочности (1070 N/мм²) И отличная прочность. Он устойчив к коррозии и может быть обработан на тепло, чтобы скорректировать твердость или гибкость.
3D Печать технологий: ДМЛС (Прямая металлическая лазерная спекание), Связанное формование, СЛМ (Селективное лазерное плавление)
Реальные приложения:
- Аэрокосмическая: Турбинные лезвия и валы (нуждается в силе на больших высотах).
- Высокотехнологичная индустрия: Передачи и умирают (обрабатывать повторный стресс).
Предел прочности: 1103 МПА (самый высокий в этом списке для металлов).
4. Ультом 1010
Что это такое: Высокопроизводительный полиэфиримид (Пей) термопластичный - часто называемый самым сильным материалом FDM, доступным.
Ключевые сильные стороны: Бесподобный теплостойкость и химическая стойкость среди пластмассы FDM. Он имеет очень низкий коэффициент термического расширения (Так что части не деформируются) и безопасен ли пищевой контакт (биосовместимый). Доступно в чистоте, непрозрачный, или заполненные стеклоснильными оценками.
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Пищевая промышленность: Пользовательские формы для конфет или выпечки (нуждается в безопасности пищевых продуктов).
- Медицинский: Хирургические инструменты (Требуется биосовместимость и бесплодия).
- Промышленное: Теплостойкий инструмент (обрабатывает высокие температуры во время производства).
Предел прочности: 105 МПА.
5. Заглядывать
Что это такое: Высокопроизводительный термопластик с промышленной промышленностью.
Ключевые сильные стороны: Остановится суровые химические вещества (как масла и растворители) и сохраняет твердость при высоких температурах - может использоваться непрерывно при 170 ° C. У него также есть отличный устойчивость к усталости (обрабатывает повторное использование) и сопротивление стресса.
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Нефть и газ: Печать и клапаны (сопротивляться коррозийным жидкостям).
- Аэрокосмическая: Легкие конструкционные детали (Нужна высокая прочность и теплоемкость).
- Полупроводниковое производство: Точные компоненты (Требуется химическая стойкость).
Предел прочности: 110 МПА.
6. Ультом 9085
Что это такое: Зажигалка, Пламени-сражающий кузен Ultem 1010-оптимизирован для чувствительных к весу проектов.
Ключевые сильные стороны: Высокий соотношение силы к весу и хорошее воздействие сопротивления. Это пламени (критическое для аэрокосмической промышленности) и выполняет аналогично 6.68 нейлон (9800).
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Аэрокосмическая: Прототип деталей для самолетов (Нужна пламенная сопротивление и легкий вес).
- Автомобиль: Приспособления и композитные формы (обрабатывать производственное напряжение).
Предел прочности: 70 МПА.
7. AlsImg алюминий / В 1706: 1998
Что это такое: Высокопрочный алюминиевый сплав, предназначенный для высокотемпературного использования.
Ключевые сильные стороны: Поддерживает силу при 200 ° C, имеет отличную коррозионную стойкость, и легко полировать. Это также сварка, Сделать постобработку простой.
3D Технология печати: СЛМ
Реальные приложения:
- Автомобиль: Компоненты двигателя (обрабатывать тепло и вибрацию).
- Аэрокосмическая: Легкие кронштейны (Нужна сила без дополнительного веса).
Предел прочности: 230–290 МПа; усталость сила: 110 N/мм².
8. 316L из нержавеющей стали / 1.4404
Что это такое: Низкоуглеродистый, Хроми-никел-молибденовая нержавеющая сталь-верительная для коррозийных средств.
Ключевые сильные стороны: Отличный коррозионная стойкость в средах на основе хлора (как соленая вода) и некисцидизирующие кислоты. Он имеет температуру плавления 1400 ° C и самая плавная поверхность всех металлов с 3D-печатью..
3D Технология печати: СЛМ
Реальные приложения:
- Еда & Напиток: Запчасти для оборудования (нужен гигиена и коррозионная стойкость).
- Фармацевтический: Лабораторные инструменты (Требовать химической безопасности и бесплодия).
- Промышленное: Теплообменники и болты (обрабатывать суровые жидкости).
Предел прочности: 490–690 МПа.
9. Заполненный стеклом Ultem 1010
Что это такое: Ультом 1010 Усиленный стеклянными волокнами - добавляет дополнительную жесткость без теплостойкости.
Ключевые сильные стороны: Основывается на основных преимуществах Ultem 1010 (нагревать, химическая устойчивость) с улучшением размерная стабильность (Части остаются верными размеру) и жесткость. Все еще контактный и биосовместимый контакт с продуктами питания.
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Медицинский: Пользовательские инструментальные ручки (Нужна жесткость и бесплодия).
- Промышленное: Точный инструмент (Требуется последовательный размер).
Предел прочности: ~ 115 МПа (немного выше стандартного Ultem 1010).
10. Заполненный углеродом обзор
Что это такое: Загляните в смешивание с углеродным волокном-прочности и уменьшает вес для применений с высоким уровнем стресса.
Ключевые сильные стороны: Сочетает химическую и теплостойкость Peek с углеродным волокном предел прочности и жесткость. Идеально подходит для деталей, которые должны быть как сильными, так и легкими.
3D Технология печати: ФДМ
Реальные приложения:
- Аэрокосмическая: Структурные кронштейны (Нужна сила и легкий вес).
- Нефть и газ: Компоненты клапана высокого давления (сопротивляться химическим веществам и стрессу).
Предел прочности: ~ 130 МПа (выше, чем стандартный взгляд).
Сравнение таблицы: Предел прочности & Ключевые характеристики
Чтобы легко сравнивать, Вот таблица 10 Критические характеристики материалов, основанные на данных и отраслевых стандартах Xometry:
| Материал | 3D Технология печати | Предел прочности | Ключевое преимущество | Основные приложения |
| PA12 Заполненный углеродом нейлон | ФДМ | 76 МПА | Наибольшее соотношение прочности к весу (ФДМ) | Автомобильное инструменты, прототипирование |
| Поликарбонат (ПК) | ФДМ | 60 МПА | Отличное воздействие | Безопасные шлемы, Фаровые объективы |
| Нержавеющая сталь 17.4 | DMLS/SLM/Связанное формование | 1103 МПА | Ультра-высокая сила + стойкость | Аэрокосмические турбинные лопасти, передачи |
| Ультом 1010 | ФДМ | 105 МПА | Лучшая тепло/химическая стойкость (ФДМ) | Формы пищевой промышленности, Медицинские инструменты |
| Заглядывать | ФДМ | 110 МПА | Химический + Высокотемпературное сопротивление | Нефтяные/газовые уплотнения, полупроводниковые детали |
| Ультом 9085 | ФДМ | 70 МПА | Пламя-возобновляющий + легкий вес | Аэрокосмические прототипы, Автомобильные инструменты |
| AlsImg алюминий | СЛМ | 230–290 МПа | Высокая сила при 200 ° С | Автомобильные детали двигателя, аэрокосмические скобки |
| 316L из нержавеющей стали | СЛМ | 490–690 МПа | Лучшая коррозионная стойкость (металлы) | Продовольственное оборудование, лабораторные инструменты |
| Заполненный стеклом Ultem 1010 | ФДМ | ~ 115 МПа | Улучшенная стабильность размеров | Медицинские инструменты, точный инструмент |
| Заполненный углеродом обзор | ФДМ | ~ 130 МПа | Высокая сила + легкий вес | Аэрокосмические скобки, клапаны высокого давления |
Перспектива технологии Yigu на высокопрочные 3D-печатные материалы
В Yigu Technology, Мы воочию увидели, как правильный высокопрочный материал 3D-печати преобразует проекты-от сокращения времени производства для автомобильных деталей, чтобы обеспечить более легкое, Более безопасные аэрокосмические компоненты. Мы рекомендуем соответствовать материалам на «болевые точки» вашего проекта: Если вес имеет решающее значение, Выберите AlsImg Aluminum или Carboned Peek; Если коррозия является риском, 316L из нержавеющей стали непревзойден; Для еды/медицинского использования, Ультом 1010 проверяет все коробки. Партнерство с такими поставщиками, как Xometry, обеспечивает доступ к этим материалам высшего уровня, Но мы также подчеркиваем тестирование - даже самые сильные материалы необходимы правильный дизайн для выполнения. Наша команда помогает клиентам выбрать, тест, и оптимизировать высокопрочные материалы для реального успеха.
Часто задаваемые вопросы: Общие вопросы о высокопрочных 3D-печатных материалах
1. Может полностью заменить отдельные детали с 3D-печатными изделиями.?
Это зависит от приложения. Материалы, такие как PA12, заполненный углеродом нейлоновый или углеродный пик, могут заменить металл для легкого веса, Детали напряжения с низким и средним (НАПРИМЕР., светильники, прототипы). Но для сверхвысокого стресса (НАПРИМЕР., Аэрокосмические турбинные лопасти), металлы, такие как нержавеющая сталь 17.4 все еще необходимы.
2. Какой высокопрочный материал лучше всего подходит для применения в пищевом контакте?
Ультом 1010 (и его заполненный стекло вариант) это лучший выбор-это безопасно (соответствует стандартам FDA), биосовместимый, и термостойкий. Он используется для пользовательских форм, Инструменты для обработки пищевых продуктов, и даже упаковочные компоненты.
3. Требуют ли высокопрочные 3D-печатные материалы.?
Некоторые делают. Например, Нержавеющая сталь 17.4 Часто нуждается в термической обработке, чтобы скорректировать твердость, В то время как алюминий AlsImg может потребовать полировки для гладкой отделки. FDM пластики, такие как Peek или Ultem, может потребоваться отжиг (термическая обработка) Чтобы уменьшить внутренний стресс и повысить силу. Всегда проверяйте рекомендации материала на предмет постобработки.