材料发布丨“长期高韧、低变形、耐热”:在办公桌上制造高性能终端部件

2021-01-20 14:04
3D打印市场到底稀缺什么样的材料?韧性的光敏树脂材料到底有多韧?与SLA的普通树脂相比到底有什么样的优势?真的存在摔不碎、拧不断、耐热不变形的材料吗?接下来,就让我们告诉你答案。

当你真的接触3D打印机的时候,你会赞同美国巨头3D System的测算:未来几年,材料部分将成为3D行业最大的利润来源。而反观材料领域,3D打印行业在往功能原型与终端部件量产的发展道路上,首先亟需解决的是材料强度问题。

具体而言,就是需要材料有良好的韧性耐热性能尺寸精度。但市场上的现有光敏树脂基本无法满足此要求,装配都成问题,更遑论功能测试与长期使用。


市面上SLA打印的样件较脆易碎

于是,作为3D打印技术在该方面应用的核心——材料,便成了未来在行业应用领域成功的关键。




Rayshape带来Tough 20高韧性树脂
为了改变这一现状,并将Rayshape自有的Shape 1系列专业级DLP 3D打印机推向更高阶的应用场景,如高性能功能样件,甚至用于在办公室内快速加工终端部件,Rayshape带来了Tough 20高韧性树脂。

弹簧压缩恢复


样条拧扭测试对比

该树脂拥有极佳韧性,拉伸强度达45MPa热变形温度可达65°C,同时,兼有变形率极低的特点。


对比参数

几组实验对比
下面首先看一组简单的打印对比:由Rayshape带来的Tough 20 高韧性树脂与SLA普通白料所制作的车钥匙电池卡爪对比可发现,安装电池的时候,SLA普通白料上的卡爪很容易断裂,而Rayshape的Tough 20则没有这样的问题。


车钥匙电池卡爪安装电池对比

长127mm厚3mm的SLA树脂样条在经过反复弯折后,呈现出质地薄脆的缺点。反观同样规格的Rayshape Tough 20 树脂样条,其弯折程度可达到180°,超乎想象的韧性足以满足功能原型制作与终端部件量产的需求。


样条弯折对比

在日常生活中,我们常常会碰到这样的使用场景:因为卡扣的反复使用、或者因为熊孩子的掰玩,致使卡扣腿断坏的情况。为此,我们专门使用SLA的树脂材料以及Tough 20制作了卡扣,而实验也明显呈现出SLA卡扣易折断而Tough 20 弯折后依然能使用良好

卡扣外翻对比

在产品的实际使用时,有时会遇到物体从高处摔落的情形,于是为了验证Tough 20良好的抗摔性,我们使雪佛兰后视镜壳体从2m高空落下,SLA所使用的树脂瞬间碎裂,而Tough 20的树脂则完好无损。

壳体坠落对比

此外,使用60℃的烘箱加热光敏树脂,观察树脂的形变程度,清晰可见SLA的树脂弯折较大,而Tough 20的弯折程度则肉眼不易察觉。由此,我们可以将Tough 20的材料用于许多功能验证的环节,加深了3D打印协作的效能,突破了只是单纯的产品打样的运用。

烘箱加热变形对比

Tough 20还兼具精度与细腻,其细节表现力也相当惊人。




打印测试样块细节展示

而这款材料的性能可以良好的呈现,更有赖于Rayshape 3D打印设备所带来的优异品质,足以完美匹配Rayshape各种机型的使用




新材料带来更多价值


以前在装配、生产中,不能组装的样件可以依靠韧性材料进行连接、组装,提高了工厂工作效率,以及日常消费品的使用损耗承载力。

在功能验证层面,韧性材料可以更加深入、完整的进行功能性测试,以求真实的贴合使用场景,同时检查核验产品是否达到用户要求的功能。

此外,在夹具治具应用领域,用3D打印技术来定制,成本低、效率高、更贴合应用、效果好。如今,定制的3D打印夹治具和固定装置在汽车生产线、医学设备生产、航空航天及其他重工业中的应用已成为普遍现象。而Tough 20材料的运用能保证生产的一致性和标准性,减少废料的产生和提高产品的精准性,提升生产效率。

Tough 20制作的带卡扣的盒盖细节展示


材料是人类一切生产生活的基础,而材料的研发更是推动传统制造向数字化制造转型发展的重要力量。

随着3D打印机市场规模化不断扩大,先进的生产管理技术与工业数字化互相融合,结合材料的不断研发,3D打印机能够打印的领域更加广泛,打印速度更快,打印物件更大。而由Rayshape自主研发的高韧性光固化材料,更将为推动3D技术普惠做出贡献。

未来,Rayshape还将推出多款功能性光固化材料,欢迎联系我们详询。

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