3D打印领域,材料的选择至关重要,它不仅关系到手板质量,还对价格有着直接影响。那么,当我们进行3D打印时,会受到哪些因素的影响呢?基于产品的制作目的,手板大致可分为外观验证模型、结构验证模型、终端产品制造和其他类型这四大类,而这也是影响3D打印材料选择的主要因素。
外观验证模型是工程师为验证产品外观而设计制作的手板,或是直接使用且对外观要求极高的模型。它的重要性在于,设计师的创意能以直观的实物形式展现出来,避免了“纸上谈兵”的困境,也就是避免出现“画出来好看而做出来不好看”的情况。在新品开发和产品外形设计过程中,外观验证模型是必不可少的一环。基于这类模型的需求,光敏树脂类3D打印材料是优先之选。因为光敏树脂能很好地呈现细节,并且表面光滑度高,能最大程度还原设计师心目中的理想外观。

结构验证模型在产品设计流程中扮演着降低风险的关键角色。从设计方案走向量产,通常需要制作模具,而模具制造的成本极高,大型模具价值可达数十万甚至数百万。一旦在开模过程中发现结构不合理或其他问题,损失将难以估量。因此,制作结构验证模型可以提前发现并解决问题,降低开模风险。若对精度要求不高,机械性能较好且价格低廉的PLA材料是不错的选择。而当对模型有耐温、强度、使用环境等特殊要求,或是需要与最终产品原料一致的材料时,有大量高性能工程塑料可供挑选,比如ABS、尼龙、PC、Ultem、PSA等。特别是在进行一些产品功能验证时,选择正确的材料至关重要。

终端产品生产则是在某些特定应用场景下,需要制作小批量甚至一次性产品来满足需求。在航空航天、医疗卫生领域,以及生产中的夹具和工装件制作中,这种需求较为常见。随着3D打印材料性能的不断提升,越来越多的终端产品开始采用3D打印技术生产。常见的终端产品材料有尼龙,采用SLS技术对尼龙粉末(PA12)进行烧结,得到的产品性能全面,非常适合小批量或一次性生产。此外,尼龙还可以与玻纤、铝粉混合,以获得不同性能的最终产品。金属打印(SLM)作为终端产品加工手段也日益普及,其性能已可接近或达到锻件水平,在一些对减重或形状性能要求高的领域逐渐得到应用。

除了以上三类,还有其他一些特殊用途的打印材料。例如制作珠宝首饰,可以使用红蜡蓝蜡作为打印材料,打印完成后通过失蜡法铸造等传统工艺进一步加工。此外,陶瓷3D打印和食品3D打印等特殊类型的3D打印,也能满足一些独特的需求。这四种类型的需求会影响我们对3D打印材料的选择,同时也为我们提供了选择打印材料的重要参考依据。在进行3D打印时,仔细考虑产品的制作目的,选择合适的材料,才能实现最佳的打印效果。
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