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3D Hubs推出基于纤维增强尼龙材料的3D打印服务
正如我们所知，目前的进步在很大程度上都依赖于的研发进展。在产业层面上，当下已经有了很多基于金属、塑料和其它材料的可用。对于我们常见的FDM技术来说，尽管这项技术使用的材料主要局限于塑料，但是不断涌现的具有出色特性的新型材料正在大大扩展其应用范围。比如日前，全球最大的分布式3D打印平台3D Hubs就跟3D打印机生产商Markforged合作推出了一系列经过凯芙拉（Kevlar）、玻璃纤维和碳纤维强化的系列尼龙。
　　据了解，这些新材料是专门为创建那些强度堪比金属，但是成本却属于塑料范畴的3D打印部件准备的。事实上，这些创新的维增强材料提供的是比6061-T6铝更高的强度重量比，与ABS部件相比，其硬度高27倍、强度高24倍。
　　据悉，这种超强的材料，将由欧洲、美国和加拿大的17家经过3D Hubs认证的供应商提供，很适于制造工程部件、功能原型和进行测试，以及创建自定义用途的生产零件、结构件、夹具和其他工装等。而3D Hubs也特别指出，这种材料不太适于3D打印那种尺寸较小、精度要求高的部件。
　　那么像这样高强度的材料如何实现3D打印呢？这就要用到Markforged公司的Mark Two工业强度3D打印机和正在申请专利的连续线材制造（CFF）系统了，这些设备具有专门的设备可以打印这种经过纤维增强的尼龙材料。3D Hubs在新闻稿中解释道：&在3D打印过程中添加纤维很复杂，需要一个专业的操作人员运行该机器。通过我们的提供商网络，我们能够提供这种专门的技术服务，使该技术能够让每个专业人员都用得到。
　　当然，这3种新材料的特性略有不同。其中碳纤维增强尼龙（Carbon-Reinforced Nylon）拥有比6061铝更高的强度重量比，导热系数是三种材料中最高的；凯夫拉纤维增强尼龙（Kevlar-Reinforced Nylon）则提供了最高的耐磨性，弹性最好，很适用于制造耐用和耐冲击性零件。玻璃纤维增强尼龙（Fiberglass-Reinforced Nylon）则是三种材料中最经济的，而且提供了与碳纤维增强尼龙相同的强度，但硬度要低60%。
　　除此之外，3D Hubs还为那些准备使用这些先进的纤维增强尼龙设计零件的用户提供了几个小贴士。首先，如前所述，这种材料不适于制造小而复杂的零件设计，其最小的细节尺寸应该在0.8毫米以上。另外，增强部件的最小特征尺寸应该是3毫米，如果是纯尼龙部件则应当减少到1.6毫米。
　　此外，3D Hubs称，如果要3D打印活动或互锁的部件，请务必保留至少0.5毫米的间隙空间。至于壁厚方面，其尺寸与最小特征尺寸相同，即，如果是纤维增强尼龙，您将需要至少3毫米的壁厚，而纯尼龙，则只有1.6毫米。
　　据悉，使用纤维增强尼龙进行3D打印的技术是基于FDM技术的，但是在机器上集成了第二个打印头，该打印头的主要功能是将连续的碳纤维、凯夫拉纤维和玻璃纤维植入打印的尼龙当中。&3D Hubs在其网站上补充说：&这些长而连续的纤维将承整个对象的载荷，从而表现出复合材料惊人的性能。&
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闽ICP备号-13D打印的关键技术
&3D打印的关键技术
&&&&&&&&&&&&樊月龙
&&&3D打印过程如下：3D打印机在设计文件指令的导引下，先喷出固体粉末或熔融的液态材料，使其固化为一个特殊的平面薄层。第一层固化后，3D打印机打印头返回，在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后，打印头再次返回，并在第二层外部形成另一薄层。如此往复，最终薄层累积成为三维物体。
&&&一、3D打印所需设备和材料：
&&3D打印机：工业级3D打印机、桌面型3D打印机，以及其他3D打印制造设备（快速成型机、快速制造设备）。
&&&&三维扫描与软件：三维扫描仪、三维激光雕刻机、激光制版、激光设备、三维测量仪、三坐标测量机/仪、激光跟踪仪、三维相机、三维激光抄数机；&三维设计系统&、运动捕捉系统、三维摄影测量系统、数控系统；&检测与逆向工程软件、三维检测软件、普及应用3D设计软件、打印软件等。
3D打印材料：光敏树脂、塑料粉末材料（尼龙、尼龙玻钎、尼龙碳纤维、尼龙铝粉、Peek材料）等、金属粉末材料（模具钢、钛合金、铝合金以及钴铬钼合金、铁镍合金）、聚乳酸（PLA，使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成）、骨粉、细胞介质和生物墨水等。
二、3D打印技术：是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。可大致归纳为挤出成型、粒状物料成型、光聚合成型三大技术类型，每种类型又包括一种或多种技术路径。目前市场上的快速成型技术大致有3DP&技术、FDM熔融层积成型技术、SLA激光光固化技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术、LOM分层实体制造技术和PCM无模铸型制造技术等。&
1、3DP技术：采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模&型上，模型样品所传递的信息较大。
&&&&2、FDM熔融层积成型技术：&熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。一层一层叠加，直至形成整个实体造型。与其他的3D打印技术相比，FDM是唯一使用工业级热塑料作为成型材料的积层制造方法，打印出的物件可耐受高热、耐受腐蚀性化学物质、抗菌和抗强烈的机械应力，其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，被用于制造概念模型、功能原型，甚至直接制造零部件和生产工具。
3、SLA激光光固化技术：SLA以光敏树脂为原料，这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应,&分子量急剧增大,&材料也就从液态转变成固态。液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要&应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。SLA有两大类，一种是Objet为代表的，从下到上打印的。另一种是FormLabs为代表的，从上往下打印的。
4、SLS选区激光烧结技术：SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料，然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该方法制造工艺简单，材料选择范围广，成本&较低，成型速度快，主要应用于铸造业直接制作快速模具。SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂、金属粉末和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。
&&&&5、DLP激光成型技术：DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术&速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。
&&&&6、LOM分层实体制造技术：LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，热压辊热压片材，使之与下面已成形的工件粘接；用CO2激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框，并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格；激光切割完成后，工作台带动已成形的工件下降，与带状片材(料带)分离；供料机构转动收料轴和供料轴，带动料带移动，使新层移到加工区域；工作台上升到加工平面；热压辊热压，工件的层数增加一层，高度增加一个料厚；再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面粘接、切割完，得到分层制造的实体零件。
7、PCM无模铸型制造技术:无模铸型制造技术（PCM，Patternless&Casting&Manufacturing）是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层，得到截面轮廓信息，再以层面信息产生控制信息。&造型时，第一个喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘接剂，第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂，两者发生胶联反应，一层层固化型砂而堆积成形。粘接剂和催化剂共同作用的地方型砂被固化在一起，其他地方型砂仍为颗粒态。固化完一层后再粘接下一层，所有的层粘接完之后就得到一个空间实体。原砂在粘接剂没有喷射的地方仍是干砂，比较容易清除。清理出中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸型，在砂型的内表面涂敷或浸渍涂料之后就可用于浇注金属或者用铸型做建筑模型。
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许小曙：3D打印尼龙材料的SLS成型技术
近日，在2013首届CTO峰会上，湖南华曙高科技有限责任公司总裁许小曙在CTO峰会以《尼龙材料的SLS成型技术》为主题做报告。
　　OFweek网讯&&近日，在2013首届CTO峰会上，湖南华曙高科技有限责任公司总裁许小曙在CTO峰会以《尼龙材料的SLS成型技术》为主题做报告，以下为摘要内容：　　（3D printing），即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。　　3D打印机在21世纪初的实际使用仍属于快速成型范畴，即为企业在生产正式的产品前提供产品原型的制造，业内也将这类原型称作手板。据统计，3D打印机生产的产品中80%是产品原型，有20%是最终产品。虽然3D打印机技术在21世纪初取得不小的进步，比如材料增多、打印机和原材料价格逐渐下降，但在2012年左右依旧是一项年轻的技术，在没有变得更加成熟和廉价前，并不会被企业大规模采用。　　中国3D打印发展情况　　3D打印在中国还处于初级阶段，从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动作用，政府暂时缺少针对性的扶植措施，整体产业体量还较小；另一方面中国制造业还处于粗放形式，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低。　　从发展情况来看，3D打印至2013年为止仍停留在&高级玩具&阶段，并没有实现成熟的产业化。但是，各个区域都非常认可3D打印技术可能带来的改变，这些改变将如何影响现有生产、经济、社会模式是值得关注的问题。　　国内3D打印主要有清华大学、华中科技大学、西安交通大学、华南理工大学、北京航空航天大学等高校教授带领的科研团队。在他们的引领下，中国3D打印取得了一定的成效，不少3D打印联盟相继成立，3D打印企业也层出不穷，3D打印也能打印出无人驾驶小型飞机、文物、小零件、食物、自行车、小建筑等，令人耳目一新。
责任编辑：Alex
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3D打印材料
尼龙&尼龙玻纤
材料价格：￥7.00/g 起
最小壁厚：0.1mm
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尼龙材料打印的模型强度较高，具有一定的韧性，可承受一定的冲击力，表面具有略微的粉末质感。该材料颜色单一，不能打印真彩色模型。较为适合打印细节要求较高，对力学性能有一定要求的高质量模型。&
默认为白色
共计三个等级：高/中/低
共计三个等级：高/中/低
共计三个等级：高/中/低
云创3d支持尼龙材料Precimid 1170和尼龙加玻纤材料Precimid 1190。Precimid 1170 和Precimid1190 是经过严格测试具有良好性能的快速成型超微尼龙粉末材料，适合于目前高性能激光烧结快速成型系统的使用。
材料具体性能指标如下：
Precimid 1170
Precimid 1190
干燥环境下
0.94 Kg/dm3
干燥环境下
1.3 Kg/dm3
(23°C/sat.)
(23°C/sat.)
Acc. DIN 53495
(23°C/50% r.h.) Acc
(23°C/50% r.h.) Acc
一般情况下
断裂延伸率
断裂延伸率
一般情况下
一般情况下
一般情况下
ISO 180/1C
ISO 180/1A
缺口冲击强度
缺口冲击强度
热变形温度
热变形温度
0.46 N/mm2
0.46 N/mm2
干燥环境下
1.82 N/mm2
干燥环境下
1.82 N/mm2
干燥环境下
Precimid 1170 Chinese.pdf
Precimid 1170 English.pdf
PA 2200.pdf
PA 3200 GF.pdf
Precimid 1190 Chinese.pdf
Precimid 1190 English.pdf
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