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3D新闻

又一黑马材料!PP在3D打印行业的优势、机遇与挑战

星之球科技来源:荣格2022-03-24我要评论(0)

尽管聚丙烯(PP)是世界上消费量最大的塑料之一,但由于存在层间粘接、翘曲、床层粘接和支撑材料不足等问题,它尚未被充分利用到3D打印中。尽管如此,PP 3D打印材料专家PP...

尽管聚丙烯(PP)是世界上消费量最大的塑料之一,但由于存在层间粘接、翘曲、床层粘接和支撑材料不足等问题,它尚未被充分利用到3D打印中。


尽管如此,PP 3D打印材料专家PPprint正致力于改变这一现状。自四年前成立以来,该公司已经建立了一个专注于PP的全面材料组合,该公司还为客户提供打印服务和支持,以加快PP在增材制造中的使用。


PPprint产品经理Sebastian Schmidt谈到了在3D打印中使用PP的好处,它相对于其他高分子材料在FDM 3D打印方面的优势,以及该公司在汽车、模具、医疗技术等高要求行业中扩大采用PP 3D打印的计划。


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图 通过3D打印的PP(聚丙烯)零件(图片来源:PPprint)


3D打印为何选择PP ?


虽然PLA和ABS在挤出基聚合物3D打印过程中更常用,但它们并不总能够提供许多目标应用所需的性能或质量。相比之下,PP提供了许多优越的性能,能够生产出可靠的部件。


首先,PP材料可以有效回收,从可持续发展的角度来看,这是一个很有吸引力的选择,而它对酸、酒精和水的耐化学性对许多行业都很有吸引力。此外,PP还表现出非常好的抗断裂性和半柔韧性,这意味着PP打印的部件几乎是不可破坏的。再加上密度低,PP特别适合生产轻质和坚固的零件。


此外,许多PP牌号兼容灭菌过程。此外,它的亲肤和食品安全特性,也使其可以用于医疗技术和食品接触应用,并提供美观的高表面质量。


但是,由于经常出现层间粘着、翘曲、床层粘着、支撑材料不足等问题,PP材料3D打印市场仍处于发展阶段。


结合其先进的PP材料组合、特殊设计的支持材料和专业的打印服务,PPprint正致力于改变这一现状。

图 PPprint的全聚丙烯3D打印产品。(图片来源:PPprint)


PPprint与众不同的关注点


Schmidt表示,PPprint完全专注于PP以及其密切接触客户的特点,是其与其他同行的重要不同,因为它是世界上唯一一家专注于PP的3 D打印公司。


自2018年成立以来,PPprint的打印工厂每天都在打印PP零件。“我们知道这种材料的问题、优点和局限性,而且我们有特定的PP打印技术,不仅在材料方面,而且在成功地将这种材料应用于3D打印方面。”Schmidt说道。


PPprint的PP材料与市场上其他商用PP长丝相比,具有相对较高的拉伸弹性和层间结合能力,此外还具有其他一些优点。与竞争对手只能在有限的颜色范围内提供PP长丝不同,PPprint提供了广泛的颜色和定制颜色的可能性。


PPrint提供了世界上唯一专门为PP开发的分离支撑材料——P-support 279,它可以创建更复杂的3D打印形状和设计,而这些设计在以前用PP打印是无法实现的。该支撑材料可以让客户打印具有桥梁、悬吊和开口的部件,并在加热后轻松取下。


PP材料的3D打印过程中经常会出现这样的问题:材料很难粘到打印床表面。虽然使用市面上的胶水或粘合剂可以解决这个问题,但手动打印过程相当混乱、繁琐,客户每次想打印东西都必须重复这一步骤。


为了克服这一难题,PPprint已经开发了自己的专利打印床表面——P-Surface 141,它可以安装在客户的3D打印机上,并专门为打印PP而定制。其他高分子材料,如ABS, PLA和TPU也可以打印在这一3D打印表面。这意味着客户在打印和切换材料时不需要移除它。


PPprint与其他材料供应商的最大区别在于其互补的“PP 3D打印包”,包括先进的3D打印材料、独特的支撑材料、专门为PP开发的打印床,以及强大的材料科学专业知识。


“我们为所有类型的FDM打印机提供PP 3D打印包,”PPprint解释说,“我们希望使用PP进行打印,并让每个人都有机会进行打印,无论是在入门级桌面3D打印机(如Prusa)上,还是中等价位的机器(如Ultimaker或Raise3D)或更高价格的工业FDM机器。”


利用材料实现循环经济对公司来说也很重要,PPprint的客户可以把他们打印的支撑材料寄回PPprint,这些材料将被PPprint回收和重复使用。


PPprint通过3D打印的各种PP零件(图片来源:PPprint)


3D打印PP的市场前景


目前,PPprint的主要市场是医疗技术领域,因为该公司的材料在皮肤接触领域获得了认证(DIN EN ISO 10993-5)。此外还有汽车领域,PPprint的能力主要用于功能原型设计,就如为德国汽车公司做的一样。PPprint在模具行业、消费品领域和其他用到功能原型的行业也很活跃。


“特别是在Covid-19大流行期间,来自医疗行业的需求增长非常快。在此之前,PPprint并没有很多医疗技术领域的客户,现在我们有大约60%的客户来自医学技术领域。因为PP材料完全适合医学技术的要求,” Schmidt说,“我认为医疗技术领域将大幅增加PP的使用。”


PPprint的支撑材料具有与PP长丝相似的打印外形和性能,可以对此类应用进行高度定制,在提供最佳机械性能的同时,有效地为患者提供功能。


考虑到PP在这些领域和其他领域的应用,Schmidt提出可以在硬件和软件方面进行一些优化,以进一步提高PP的打印性能,从而为更多的应用和客户打开大门。


“在软件方面,可以优化喷头的驱动方式,这是我们目前正在进行的一个项目,但也可以考虑针对特定材料优化喷头的形状,”他解释说,“未来肯定会取得进展,但这并不意味目前就不能取得一些伟大的成果。”


未来,PPprint的目标是在全球范围内提供PP材料,目前已宣布在北美、印度和中国提供产品,对其现有的欧洲市场形成支撑。Schmidt表示,在全球新市场增加材料的可用性是公司发展的下一步目标。


“我们是一家以研究为导向的公司,我们有许多正在进行的研究项目,这些项目将会见证我们发布专门为3D打印优化的更好的增强材料,比如玻璃纤维、碳酸钙或其他填充材料。”他解释说,“此外,打印速度也是我们正在研究改进PP 3D打印的一个关键问题,比如创造一种可以以更高速度进行3D打印的材料。


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