3d打印材料fdm强度怎么样

3D打印材料FDM(熔融沉积成型)的强度因多种因素而异,具体如下:

一、材料类型对强度的影响

PLA(聚乳酸)

强度特点:PLA是一种生物可降解的热塑性材料,具有较好的硬度和刚度,但其强度相对较低。它的拉伸强度一般在30 – 70 MPa之间,弯曲强度在40 – 80 MPa左右,冲击强度较低,大约在2 – 6 kJ/m²。

影响因素:PLA的强度受打印参数影响较大。例如,较高的打印温度可以使其分子排列更紧密,从而提高强度;适当的填充密度也能增强其力学性能。此外,后处理过程如退火处理可以改善PLA的内部晶体结构,进一步提高其强度。

ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物)

强度特点:ABS是一种常见的工程塑料,具有较高的强度和韧性。其拉伸强度通常在20 – 48 MPa之间,弯曲强度可达25 – 65 MPa,冲击强度较高,约为10 – 30 kJ/m²。

影响因素:ABS的强度受打印温度、冷却速度等因素影响。较高的打印温度有助于材料融合,提高层间结合力,从而增加强度;合理的冷却速度可以避免制件内部产生过大的应力,保证其强度。

PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯)

强度特点:PETG具有优异的机械性能,其拉伸强度约为45 – 65 MPa,弯曲强度在55 – 85 MPa之间,冲击强度也较高,能达到8 – 15 kJ/m²。

影响因素:PETG材料的干燥程度对其强度有重要影响,在打印前进行充分干燥可以防止制件出现气泡和缺陷,保证强度。此外,打印速度和层厚也会对PETG的强度产生影响,较慢的打印速度和合适的层厚有助于材料更好地融合,提高强度。

二、打印参数对FDM强度的影响

层高:较小的层高可以使打印模型具有更好的表面质量和更高的强度。因为层高越小,每层之间的融合度越好,模型的内部结构更加紧密,能够承受更大的外力。例如,将层高从0.4mm减小到0.2mm,模型的强度可能会有一定程度的提高。

填充密度:FDM打印可以在模型内部设置不同的填充密度。较高的填充密度意味着更多的材料用于构建模型,从而使模型具有更高的强度。常见的填充密度有20%(较疏松)、50%(中等)、100%(实心)。一般来说,填充密度越高,模型的抗压、抗弯等力学性能越强。

温度:包括打印喷头温度和热床温度。合适的喷头温度能确保材料充分熔化,使丝材之间更好地融合;适宜的热床温度有助于减少模型在打印过程中的翘曲和变形,同时保证层与层之间的粘结强度。不同材料的喷头温度和热床温度有所不同,需要根据实际情况进行调整。

综上所述,FDM 3D打印材料的强度因材料类型和打印参数的不同而有所差异。在选择材料和打印参数时,需根据具体的应用需求来平衡强度、精度、成本等多方面因素,以达到最佳的打印效果。

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