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用金属复合长丝进行3D打印

助工
2019-02-25 15:19:00    评分

除高端工业机器外,所有3D打印机都用塑料制造物体。3D打印机能够使用相当多种不同类型的塑料,如ABSPLA尼龙 ; 他们可以使用几种不同的技术将塑料原料转化为零件。但事实仍然是塑料是任何台式3D打印机的首选材料。也就是说,通过将其他材料混合到塑料3D打印灯丝中,可以在爱好3D打印机上创建外观和感觉像金属的部件。

使用金属复合长丝的印刷品的不同变化

金属复合长丝,有时称为金属填充长丝,含有约40-60%的与PLA混合的细金属粉末。这不要与简单金属色的长丝相混淆。金属复合长丝比普通PLA重得多。虽然它们看起来像金属,氧化和像金属一样的天气,触摸时很冷,但它们可以在普通的3D打印机上打印来自半导体社区

这些专用长丝有几种不同的材料可供选择:铜,青铜,不锈钢和铁是最常见的。

常见类型的专用长丝金属复合材料性能图表

在性能和成本方面,金属复合3D打印细丝不能完全抵抗普通塑料细丝。它们的主要价值在于审美。

除了看起来它们是由金属制成之外,用金属复合长丝印刷的部件比塑料部件重得多。对于以高填充密度印刷的部件尤其如此。它们的重量使零件更加令人信服,作为铸造金属物体的半替代品。

PLA VS铜牌模型

左边是印有黑色PLA的部分,填充物为20%。右侧是使用ColoFabb Copperfill灯丝印刷的相同型号,填充量为20%。

成本

不出所料,填充金属粉末的专用3D打印机细丝比普通塑料细丝贵得多。还有少数制造金属复合长丝的icfans制造商。 

ColorFabb和ProtoPasta是这些专业原料的两个最大和最受好评的分销商。金属复合长丝线轴的价格取决于金属的类型和灯丝的质量。

成本与长丝类型图表每公斤表的长丝类型成本强度

有一个原因是金属填充塑料不用于制造。复合材料不具有纯金属的强度,耐久性和延展性。此外,将金属粉末添加到PLA长丝中使其比纯PLA更脆。

金属复合长丝很脆

用金属复合长丝制成的印刷品非常脆。

后期处理

对于其他类型的3D打印原料,后处理是提高零件美观度的可选步骤。对于金属复合长丝,后处理部件是必需的。 

直接打印机,金属填充的部件看起来不像金属。它们具有亚光饰面,颜色接近零件所含金属的颜色。

CopperFill在后处理之前

这部分是用铜填充印刷的,但在后处理之前它看起来并不像铜。

幸运的是,后处理金属复合材料印刷很容易,但确实需要一些设备。由于金属填充的长丝使用PLA作为其基础材料,因此可能难以对部件进行打磨。材料加热并迅速软化,产生奇怪的白色残留物。也没有现成的化学品可用于抛光ABS可以化学抛光的方式。

对金属复合材料零件进行后处理的最佳方法是使用岩石滚筒。这些是由装有抛光介质的旋转鼓组成的简单装置。只需将3D打印件放在硒鼓内,当硒鼓旋转时,抛光介质就会露出打印件内的金属。

后处理使用摇滚杯

有许多不同的抛光材料可从爱好用品供应商处获得。一种特别受欢迎的介质是使用小型机械螺钉,其类似于金属复合塑料。另一种是小米粒不锈钢。 

不锈钢抛光介质

用于旋转滚筒的不锈钢抛光介质。

经过长时间旋转滚筒的金属外观

经过很长一段时间的旋转滚筒,金属复合印刷品看起来更像真金属而不是金属色塑料。

便于使用

由于金属复合长丝使用PLA作为其基础材料,因此用于PLA印刷的相同设置可应用于金属复合长丝。这很好,因为PLA是用于3D打印的最简单的材料,这就是解放军如此受欢迎的原因。金属复合长丝在约200℃的低温下印刷。它也可以在没有加热构建平台的情况下进行打印。实际上,金属填充的长丝甚至比普通的PLA更不容易翘曲。

PLA与copperFill Prints

这两个打印件,左边的PLA和右边的copperFill,都打印有完全相同的打印设置。实际上,两种模型都使用完全相同的g代码进行打印。

然而,使用金属填充长丝存在一些警告,这使得它比普通PLA更难使用。

首先,长丝中的金属粉末使这种特种原料比纯塑料更具磨蚀性。大多数3D打印机都配有黄铜喷嘴。然而,黄铜是一种相对柔软的金属,它会被研磨金属复合长丝磨损,从而慢慢降低打印机的性能。 

标准黄铜喷嘴与硬化喷嘴

左边是一个标准的黄铜喷嘴,在其皮带下印刷了数小时,包括大约3千克的金属填充长丝印刷。右侧是全新的硬化喷嘴。您可以看到左侧的喷嘴已开始侵蚀磨料金属复合材料长丝。

其次,金属填充的长丝几乎不像纯塑料那样桥接,也不能容忍悬垂物以及其他材料。如上所述,金属复合长丝比普通塑料重得多,使得材料在塑料固化时更难以保持高空桥接特征。 

金属复合长丝的金属含量也使材料比普通塑料保持更长的热量。这实际上是防止翘曲的一个很好的特性,因为它意味着零件更加缓慢和均匀地冷却。然而,它也使得桥接和印刷悬垂更加困难。 

为了获得更好的效果,零件应设计成最小的桥接或悬垂 - 否则,您将需要额外的支撑材料。如果您的部件确实有悬伸,请务必以相当高的角度启用支持生成。

支撑材料用于带有悬垂的印刷品打印机设置金属填充长丝印刷的打印机设置金属填充长丝印刷的最佳项目装饰版画

考虑到它的美学特性大多是有用的,金属复合长丝非常适用于装饰印花:桌面雕像,小雕像,纸幅和墙壁艺术是复合塑料制成的常见装饰印花的一些例子。

首饰珠宝可以用金属填充的长丝印刷,允许设计师进行原型设计甚至印刷生产件,而无需处理金属铸件。

视觉原型金属复合细丝也可用于制造金属部件的可视原型印有金属填充塑料的零件看起来像铸造金属零件,但它们的成本要便宜几个数量级。因此,该材料可用于模拟稍后将在金属中生产的部件的视觉外观。





关键词: 塑料     材料     打印     金属    

菜鸟
2019-03-04 14:05:05    评分
2楼

不错,挺有意思的


专家
2019-03-20 08:47:35    评分
3楼

厉害


专家
2019-04-11 10:41:01    评分
4楼


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