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Formlabs全新发布:可延展、耐化学腐蚀的轻质聚丙烯(PP)粉末材料
2024-01-12
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Formlabs 隆重推出 Polypropylene Powder(聚丙烯粉末),这是 Fuse 系列选择性激光烧结 (Selective Laser Sintering, SLS) 3D 打印生态圈的一种全新材料,可为原型制造和小批量生产提供高延展性部件。


聚丙烯 (PP) 部件质量轻、防水、耐化学腐蚀,是最终应用的理想材料。PP是一种非仿造的真正的热塑性聚丙烯材料,用户无需再外包给服务机构、使用昂贵的机器、或耗费大量时间对打印设置进行无休止的调整。Fuse 系列工作流程使用户能够首次在内部实现经济实惠、工业品质的聚丙烯 3D 打印。


PP材料的断裂伸长率为 34%、弯曲模量为 1327MPa,具有与普通注射聚丙烯相似的性能,能为以下领域带来新机遇:


1.消费品,如液体产品、运动器材和电子产品的包装

2.医疗器械,如矫形器和义肢

3.汽车和工业产品,如流体系统、外壳、工具和制造辅助工具



为什么要使用聚丙烯进行3D打印


目前,制造聚丙烯 (PP) 部件的方法有很多。最常见的是注射成型、热压成型、吹塑成型或通过其他涉及模具的传统工艺成型。虽然这些工作流程对于大批量生产颇具成本效益,但存在成型固有的几何限制和高昂的前期模具成本,从而无法经济高效地生产定制或小批量产品。


此外,还有一些其他聚丙烯 3D 打印选项可供选择,如用于熔融沉积成型 (Fused Deposition Modeling, FDM) 打印机的长丝、可模拟聚丙烯材料特性的立体光固化 (Stereolithography, SLA) 树脂,以及可用于昂贵 SLS 系统的聚丙烯粉末。


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用于 Fuse 系列生态圈的 Polypropylene Powder 将工业标准材料的常用特性与内部 SLS 3D 打印的几何自由度、供应链灵活性和快速迭代能力相结合


Fuse 系列是Formlabs 首款工业级粉末床熔融 3D 打印系统,它能以合理的价格和易于使用的工作流程提供真正的高性能聚丙烯部件,且不受设计限制。这使企业能够以高性价比价格使用同一种材料全面掌控端到端的设计和生产流程,并通过聚丙烯过渡制造选项提高供应链的弹性。我们推出的材料虽然是 Fuse 系列的新产品,但业内人士却对其十分熟悉,这正是我们实现创新和鼓励跨各个学科推出新工作流程的最有力方式。凭借高断裂伸长率,Polypropylene Powder 能够制造出高性能的成品部件,并可耐受多种化学品腐蚀、兼具良好的拉伸强度和较低的吸湿性。这些特性使 Polypropylene Powder 成为制造耐用成品部件的绝佳选择,可满足重视轻质部件的高延展性的严苛应用要求。


全新聚丙烯粉末材料的应用


在我们的日常生活中,应用范围第二广泛的塑料就是聚丙烯塑料。它的应用种类繁多,涵盖从消费品包装到汽车部件、运动器材、家用电器等等。在 Fuse 1+ 30W 中使用 Polypropylene Powder 制造的部件可将这种常用聚合物的常见特性与 SLS 3D 打印的设计自由度和易用性相结合。


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01 快速原型制造


Fuse 1+ 30W 打印机和 Polypropylene Powder 使产品设计师和工程师能够在内部使用与最终产品相同的材料进行设计、测试和迭代。无需外包给服务机构,他们就能将开发时间从数周缩短到 24 小时或更短,并提高优化产品的迭代速度。


Polypropylene Powder 的烧结密度低,这意味着设计人员可以在考虑使用与最终产品相同重量的粉末制作原型。同时,Polypropylene Powder 具有水密性,无需额外的后处理步骤,因此,在进行容器、管件、管材和其他需要容纳或传输液体的部件的快速原型制造过程中免除了平滑或涂层工序。

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Polypropylene Powder 重量轻、吸湿性低,兼具延展性,因此适用于直接打印此类柔性环和帽的原型。

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利用内部 SLS 技术和 Polypropylene Powder,可轻松制作出这款洗发水瓶的原型,其刚性和柔性部分的厚度均可调整。

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使用 Polypropylene Powder 可简化迭代不同几何形状和测试该 HVAC 鼓风机部件的扇叶参数的过程。


Polypropylene Powder 为 SLS 3D 打印和快速原型制造提供了全新的产品类别,依托于同一个备受信赖的平台。


02 制造辅助工具和模具制作


制造辅助工具是不断变化的独特工作流程需求与标准化机械相适应的努力成果,因为这些工作流程会随着新产品的开发而变化,所以制造辅助工具即使并非完全独一无二,在短期内也是无可替代的。它们代表了一种完美的 3D 打印用例,利用 Formlabs SLS 生态圈,制造辅助工具可以用于坚固耐用的工业环境中,同时还能以具有成本效益的方式进行一次性生产。此类部件甚至可以焊接到其他聚丙烯部件上,从而将功能性组件或附加部件扩展至现有机器或制造辅助工具中。


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Polypropylene Powder 为各种领域的制造辅助工具提供了更多可能性。Polypropylene Powder 具有出色的耐化学腐蚀性和水密特性,这使其在汽车、航空航天和医疗器械制造等经常存在液体和化学物质的生产过程中发挥了重要作用。由 Polypropylene Powder 制成的部件韧性极佳,可承受反复弯折和弯曲,适用于制造坚固耐用的模具。


03 成品部件


在内部利用 SLS 3D 打印制作聚丙烯部件有助于制造商:


· 测试新产品,无需投资昂贵的金属模具

· 扩大定制可能性

· 经济高效地生产小批量聚丙烯部件

· 掌控供应链

· 免受材料短缺或供应商变更的影响

· 设计自由:利用 3D 打印轻松制造晶格结构和复杂形状,设计师可以完全重新设想产品的外观、触感和性能



虽然 SLS 3D 打印的供应链有所不同,但材料却是相似的。在 Fuse 系列打印机上使用 Polypropylene Powder,无需牺牲部件性能,在数天内即可内部制造聚丙烯部件,而无需外包并等待数周。


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使用 Polypropylene Powder 进行 SLS 3D 打印制作成品医疗器械(如符合人体工学的拇指支架和矫形鞋垫),可充分利用该材料的高延展性和低吸湿性。


另外,在医疗器械制作领域,聚丙烯是一种广受认可和信赖的材料,如果能够放心使用 SLS 3D 打印制作聚丙烯部件,就能为医疗器械公司开辟全新产品类别和定制可能性。对于皮肤安全器械(如可穿戴设备)而言,Polypropylene Powder 是出色的原型制造或小批量生产解决方案。


*在我们发布这款材料产品时,Polypropylene Powder 的生物相容性认证正在进行中。一旦该材料通过认证,预计将为医疗器械测试和生产提供更多机会。


如何使用Formlabs聚丙烯材料


Polypropylene Powder 可轻松集成到 Fuse 1+ 30W SLS 工作流程中。使用专用的成型室和用于提取部件的 Fuse Depowdering Kit(Fuse 除粉套件),可在 1 小时内实现 Fuse 生态圈的新材料更换。在 Fuse 打印机中,Polypropylene Powder 可在空气环境中打印,这使得使用 SLS 3D 打印技术制造高延展性部件变得简单。


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Fuse 系列生态圈由 Fuse 1+ 30W、Fuse Sift 和 Fuse Blast 组成,为希望尝试全新 SLS 粉末的用户进行材料更换提供了便利,这在粉末床熔融 3D 打印机中是一种特色功能。


凭借其低密度与精简的工作流程,每公斤该材料可以生产更多成本效益高、延展性好的部件。通过在 Fuse Blast(Formlabs 自动介质喷砂机)中进行后处理,可以进一步改善部件的外观,从而生产出高度洁净的专业抛光部件。Fuse 1+ 30W、Fuse Sift 和 Fuse Blast 以合理的价格完善了 SLS 工作流程。