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3d打印材料fdm強度怎么樣

發布時間:2025年03月19日

3D打印材料FDM(熔融沉積成型)的強度因多種因素而異,具體如下:

一、材料類型對強度的影響

PLA(聚乳酸)

強度特點:PLA是一種生物可降解的熱塑性材料,具有較好的硬度和剛度,但其強度相對較低。它的拉伸強度一般在30 – 70 MPa之間,彎曲強度在40 – 80 MPa左右,沖擊強度較低,大約在2 – 6 kJ/m2。

影響因素:PLA的強度受打印參數影響較大。例如,較高的打印溫度可以使其分子排列更緊密,從而提高強度;適當的填充密度也能增強其力學性能。此外,后處理過程如退火處理可以改善PLA的內部晶體結構,進一步提高其強度。

ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物)

強度特點:ABS是一種常見的工程塑料,具有較高的強度和韌性。其拉伸強度通常在20 – 48 MPa之間,彎曲強度可達25 – 65 MPa,沖擊強度較高,約為10 – 30 kJ/m2。

影響因素:ABS的強度受打印溫度、冷卻速度等因素影響。較高的打印溫度有助于材料融合,提高層間結合力,從而增加強度;合理的冷卻速度可以避免制件內部產生過大的應力,保證其強度。

PETG(聚對苯二甲酸乙二醇酯)

強度特點:PETG具有優異的機械性能,其拉伸強度約為45 – 65 MPa,彎曲強度在55 – 85 MPa之間,沖擊強度也較高,能達到8 – 15 kJ/m2。

影響因素:PETG材料的干燥程度對其強度有重要影響,在打印前進行充分干燥可以防止制件出現氣泡和缺陷,保證強度。此外,打印速度和層厚也會對PETG的強度產生影響,較慢的打印速度和合適的層厚有助于材料更好地融合,提高強度。

二、打印參數對FDM強度的影響

層高:較小的層高可以使打印模型具有更好的表面質量和更高的強度。因為層高越小,每層之間的融合度越好,模型的內部結構更加緊密,能夠承受更大的外力。例如,將層高從0.4mm減小到0.2mm,模型的強度可能會有一定程度的提高。

填充密度:FDM打印可以在模型內部設置不同的填充密度。較高的填充密度意味著更多的材料用于構建模型,從而使模型具有更高的強度。常見的填充密度有20%(較疏松)、50%(中等)、100%(實心)。一般來說,填充密度越高,模型的抗壓、抗彎等力學性能越強。

溫度:包括打印噴頭溫度和熱床溫度。合適的噴頭溫度能確保材料充分熔化,使絲材之間更好地融合;適宜的熱床溫度有助于減少模型在打印過程中的翹曲和變形,同時保證層與層之間的粘結強度。不同材料的噴頭溫度和熱床溫度有所不同,需要根據實際情況進行調整。

綜上所述,FDM 3D打印材料的強度因材料類型和打印參數的不同而有所差異。在選擇材料和打印參數時,需根據具體的應用需求來平衡強度、精度、成本等多方面因素,以達到最佳的打印效果。