■金暘新材料
前言
3D 列印就像一個神奇的“造物主”，即使結構與造型再複雜的東西，它也可以隨心所欲地列印出來。而它之所以這般神奇，關鍵在於背後的材料。3D 列印材料如今已是最熱門的新材料之一，而塑膠則是3D 列印最成熟的一種材料。金暘（廈門）新材料科技有限公司擁有一支出眾的3D 改性塑膠研發與創新的技術團隊，經過兩年多的努力，他們已經研發出一系列成熟的3D 列印特色材料，包括高韌性保持率PLA、高光( 或珠光) 級PLA、低溫列印材料等，應用於學校教育培訓、產品開發設計、工藝品、零部件等領域。
1、高韌性保持率PLA 材料
隨著FDM-3D 列印的發展，PLA 材料備受歡迎，一方面是因為PLA 材料具有生物降解環保性，另一方面是因為PLA 材料的FDM-3D 列印成型性較好，比如良好的列印外觀和穩定的尺寸性。目前，市場上大部分耗材廠家都是採用純PLA 原料直接擠出生產FDM-3D 耗材。由於PLA 材料本身韌性較差，在生產卷盤繞線放置約2個月後，會發生脆斷、線條韌性不穩定、自動斷裂的現象。例如，在長時間的出口海運和長時間的倉庫儲存過程中，極易出現脆斷的現象，嚴重影響產品品質。金暘針對這一技術難點，開發出了一款高韌性保持率的PLA材料，該款新材料除了具備傳統PLA 材料的良好生產和列印成型性以外，最主要的優點是在空氣當中長時間放置不會出現普通PLA 材料脆斷的現象。經過性能檢測和客戶的驗證，此款材料的正常不脆斷保質期約為6 ～ 8 個月（空氣當中放置），韌性保持率遠遠高於市面上的PLA 原料和PLA 改性料。
該款材料為乳白色啞光狀，相當於一款白色的材料，但是未添加鈦白粉的成分。市面上的PLA 白色材料往往都是通過添加鈦白粉來實現的，鈦白粉本身較難分散，會導致白色PLA 材料列印出來的模型表面不整潔，比如表面出現小顆粒或粗糙現象，嚴重影響列印產品的外觀和精度。高韌性保持率PLA 材料的顏色和列印效果( 如圖4 右圖所示)。同時該款材料的列印支撐也容易去除，可以保證列印成型件表面痕跡極少，表面更為整潔( 如圖2 所示)。
2、珠光或高光級PLA 材料
目前，市面上珠光效果的材料，多為添加珠光色粉來實現，且添加比例也比較大，這樣導致珠光粉在材料當中的分散不均勻，一方面會影響線條的穩定生產，比如線徑不穩定、不均勻，表面不光潔等；另一方面會影響列印過程的正常輸送，比如出現卡料、堵頭的問題。金暘開發的珠光或高光級PLA 材料，是通過合金改性的方式，使得材料具有多面反光性，從而實現珠光效果，而材料未添加任何的色粉或珠光粉，這樣使得生產線條的線徑穩定性和列印成型產品表面的光潔度較好。如果想調配其它顏色的珠光或高光效果，只需添加極少量的普通色粉就能實現。極少量的色粉不會影響線條的正常生產和列印。比如，黃色的線條和列印效果，如圖3 所示。
圖1：金暘高韌性保持率PLA 材料( 上)普通PLA 材料容易脆斷(下)
圖2：此款材料的生產溫度範圍為180 ～200℃，列印溫度範圍190 ～ 200℃。
圖３：此款材料的生產溫度範圍為180 ～210℃，列印溫度範圍195 ～ 210℃。
圖4：高韌性保持率PLA 材料的顏色和列印效果及右圖珠光或高光級PLA 材料
3、快速冷卻的低溫材料
目前市場面有很多的兒童列印筆，主要包括高溫（PLA）型和低溫（PCL）型，低溫型材料都是採用純PCL 材料直接拉線而成，PCL 材料本身具有易生物降解、低熔點、高韌性、高黏附性、低強度、冷卻較慢等特點。但是，高黏附性會導致生產線條和列印出料時，材料易粘附在擠出機口模和列印筆筆頭處，影響正常的生產和列印出料。同時，低強度會導致材料在列印過程中的懸空部件很難支撐起來，即支撐強度太差。
此外，冷卻較慢，一方面會影響生產線條的冷卻定型和產量，另一方面會影響列印過程的冷卻定型。金暘針對PCL 材料在3D 方面的缺點，對PCL 材料進行了增強結晶改性，使得材料除了具有本身的低溫成型性優點之外，還具有支撐強度高、快速冷卻的優點，使得材料的生產和列印都處於理想的狀態。此款材料的生產溫度範圍為40 ～ 100℃，列印溫度範圍60 ～ 80℃。金暘開發的3D 列印特色材料，因其環保、可迴圈利用、出眾的性能，具備傳統3D 列印材料所不具備的優勢。金暘還可以根據客戶需求，定制化開發這些材料，為客戶提供全程化的服務。■
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