3D打印白皮書，熱塑塑料制造的新世界

（文章來源：中關(guān)村在線）

3D System在官網(wǎng)公開了一份主題為《熱塑塑料制造的新世界》的白皮書，內(nèi)容涉及熱塑塑料如何改寫注塑成型、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS的加工方式和技術(shù)原理、SLS相比注塑成型的優(yōu)勢，還分享了一種高性能材料DuraForm EX，能夠與注塑聚丙乙烯的性能相媲美，最后白皮書分享了SLS和SLS材料是如何改變傳統(tǒng)的制造方式。

這份白皮書中公開的信息基本上都是圍繞著3D System現(xiàn)有的SLS技術(shù)和所能適配的粉末材料展開，從技術(shù)、材料、加工流程、新材料特性等多個(gè)維度去闡述SLS技術(shù)工藝的優(yōu)勢，從而用于原型制造裝配、夾具和固定裝置、模具制造等應(yīng)用場景中。

選擇性激光燒結(jié) (SLS) 技術(shù)是大規(guī)模定制制造以及功能性原型制造趨勢日益增長的核心所在。正確的增材技術(shù)、材料以及光潔度正在改變制造業(yè)。 直接數(shù)字化熱塑塑料制造提供卓越的品質(zhì)，同時(shí)為注塑成型無法實(shí)現(xiàn)的新穎設(shè)計(jì)參數(shù)打開了大門。熱塑塑料增材制造還省去了注塑成型模具的 漫長交付時(shí)間和預(yù)先熔模。

如果從三 個(gè)方面衡量成品部件：質(zhì)量、上市時(shí)間和每立方英寸的成本，在許多情況 下，工業(yè) SLS 都能提供更好的總價(jià)值主張。 3D Systems 提供各種可3D打印的熱塑塑料，專為各種應(yīng)用而設(shè)計(jì)。材料專家、設(shè)計(jì)師和制造工程師可以相互協(xié)作，從而獲得美觀和功能所需的確切特性。這些新的設(shè)計(jì)和制造選項(xiàng)為產(chǎn)品改進(jìn)、新設(shè)計(jì)、新型商業(yè)模式 以及新市場打開了大門。

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)是一種增材流程，利用強(qiáng)勁的 C02 激光將粉末狀尼龍的小顆粒融合在一起來形成三維部件。該模型利用3DCAD數(shù)據(jù)構(gòu)建，一次構(gòu)建一層。SLS 增材流程的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)就是它不需要模具來制造部件，從而能夠以可承受的成本實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的定制制造 流程。

SLS 部件可以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到部件整合，從而無需傳統(tǒng)制造中常見的裝配流程。工程師現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)生產(chǎn)的幾何形狀 — 包括其他任何技術(shù)都無法生產(chǎn)的 — 活動鉸鏈和可移動 部件，從而節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間和費(fèi)用。 SLS 公差出奇的嚴(yán)格。對于 X/Y 平面， 公差為 +/- 0.005”。對于Z平面，首個(gè)一英寸公差為 +/- 0.010”，此后每英寸公差為 +/- 0.005”。如此嚴(yán)格的公差支持高度復(fù) 雜的幾何形狀。這些材料經(jīng)久耐用，并且具有高度的耐熱性、耐化學(xué)性和抗沖擊性。

SLS 材料非常適用于原型制造裝配流程，包括自攻螺釘 插入和力矩螺釘，不會出現(xiàn)材料開裂或分裂。這樣就可 以早于設(shè)計(jì)完成之前很久、在更改成本越來越高的情況下對生產(chǎn)和裝配過程進(jìn)行早期模擬。更快的模具制造 一家專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)制造商遵循傳統(tǒng)的方法來制 造硫化橡膠殼的模具。每種新模具都需要幾個(gè)月的時(shí)間來開發(fā)。該公司與 3D Systems 的咨詢工程師合作，將模具裝配重新設(shè)計(jì)為簡化的組件。然后刪除數(shù)字模型以節(jié)省打印材料。

他們與 3D Systems 的材料科學(xué)家合 作，發(fā)現(xiàn) DuraForm® PA 與新的制造方法完美匹配。新 模具在 325°F @ 1.5~2.0 大氣壓的烘箱中測試了大約 3 小時(shí)，結(jié)果證明與傳統(tǒng)模具材料的質(zhì)量相同。該流程將模具制造過程縮短了六周。

材料的選擇是一個(gè)關(guān)鍵的工程決策，需要滿足耐高溫或 抗沖擊強(qiáng)度的要求，但您也可以考慮后處理的需求和要 求。由于 3D Systems SLS 利用 Nylon 作為其大部分材 料的基礎(chǔ)，因此直接利用底漆、油漆和涂層就可以獲得 完美的成品。

一家航空航天公司意識到，對于生產(chǎn)線的工作人員而言，將 飛機(jī)面板精確裝配到機(jī)身上非常令人頭疼，然而，使用傳統(tǒng) 方法制作夾具是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。使用 3D Systems 的熱塑 塑料SLS 材料，可以直接利用 CAD 數(shù)據(jù)快速制作夾具，從而幾乎可以立即開始裝配，并且 生產(chǎn)線的效率也會更高。
（責(zé)任編輯：fqj）