高性能3D打印材料指南（二）
魔猴君 知识堂 219天前
3D打印工程和高性能塑料的机械性能介绍
1、聚碳酸酯PC
PC材料是真正的热塑性材料，具备工程塑料的所有特性。具有高强度，耐高温，抗冲击，抗弯曲等特点，表面有层纹，精度一般，可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件，可以直接装配使用，广泛应用于交通工具及家电行业。PC的强度比ABS材料高出60%左右，具备超强的工程材料属性！
特性：
在低至-20°C的温度下仍具有高韧性
高达110°C的高机械保持力
本质阻燃
良好的电绝缘性能，不受水或温度的影响
具有良好的耐磨性
可承受反复蒸汽灭菌
聚酰胺（也称为尼龙）作为一类塑料（有PA6、PA11、PA12等）因其良好的性能平衡而备受推崇。它们通常以石油为基础（PA11除外，它是一种生物塑料），具有强度和耐磨性，同时易于加工。PA通常采用碳纤维、玻璃纤维增强，或嵌入连续碳纤维以增加增强效果。PA广泛用于高端工程应用，如齿轮、夹具、固定装置和工具，有长丝和粉末两种形式。
特性：
高温下具有高强度和刚度
即使在低温下也具有良好的冲击强度
流动性非常好，易于加工
良好的耐磨性和耐磨性
高度耐燃油和油
良好的电绝缘性能
高抗应力开裂、抗老化和抗磨损能力
高吸水性
易受无机酸和溶剂的影响
3、PETG/PET（聚乙烯）
PET和PETG属于聚对苯二甲酸乙二醇酯家族。PET是世界上最常用的塑料之一，特别是用于食品和饮料包装，但由于其耐热性低，在增材制造中不太受欢迎。另一方面，PETG因其显着的耐化学性和耐热性、良好的耐用性和可成型性（与其他塑料相比）而被广泛用于3D打印。由于强度低，PETG可以说不是一种工程级聚合物，但其耐磨性和抗冲击性使其适用于优先考虑经济型塑料的一系列工业应用。PETG的应用包括标牌和图形显示器以及电气设备外壳。
聚对苯二甲酸乙二醇酯特性：
显着的耐化学性和耐热性
良好的耐久性和成型性
仅中等刚度和强度
食品安全无毒
半透明并具有光滑的表面光洁度
4、TPE/TPU/TPC（热塑性弹性体）
TPE（热塑性弹性体）是一类塑料和橡胶的共混材料，包括TPU（热塑性聚氨酯）、TPC（热塑性共聚酯）等。这些塑料非常柔软且有弹性。它们在增材制造中变得越来越常见，以生产可以弯曲或拉伸而不变形的零件。TPU通常也比TPE长丝更耐用，并且可以提供更高的耐磨性、耐油性、耐化学品性以及耐高低温性。TPC具有耐高温和优异的抗紫外线性能。它在生物医学应用以及可穿戴和医疗设备中尤其受到重视。TPE有长丝、粉末和树脂三种形式。
特性：
在整个硬度范围内具有高弹性
优异的低温强度和冲击强度
对油、油脂和溶剂的耐受性
耐候性和高能辐射耐受性
非常好的电绝缘性能
可生产多种硬度等级
聚醚酰亚胺(PEI)最初由通用电气公司（现称为SABIC）于1982年开发，商品名为Ultem，至今仍广为人知。这种高性能塑料具有出色的热性能、机械性能和电性能。PEI为制造商提供了高强度重量比，使其成为一种经济高效的金属替代品，其强度足以在某些应用中替代钢，而重量又足够轻，可在其他应用中替代铝，特别是在航空航天领域。其他PEI应用包括齿轮部件、阀门外壳、传感器和恒温器外壳、要求苛刻的电气应用、印刷电路板和静压装置。Ultem有多种等级，最常见的是Ultem 1010和9085。
特性：
在极高温度下仍能很好地保持机械性能
卓越的比强度、刚性、柔韧性和尺寸强度
良好的电气性能
良好的抗紫外线和耐候性
固有阻燃
耐醇、酸和烃类溶剂，但溶于部分卤化溶剂
PEI还表现出良好的水解稳定性
在热空气和水环境中表现尤其出色
大多数PEI牌号均符合食品接触标准
PEEK 属于聚芳醚酮 (PAEK) 系列聚合物，在军事、制药、石化和食品包装等领域的应用日益普及。然而，其高昂的成本和棘手的加工工艺限制了它在工业上与特定打印机的配合使用。PEEK 的重量不到铝的一半，是钢的六分之一，因此是石油天然气工业和航空航天领域的理想金属替代部件。将 PEEK 与复合材料（如玻璃纤维、石墨或碳增强材料）结合使用，可进一步增强 PEEK 的性能。PEEK 还可用于医用植入物（因为它具有完全的生物相容性和 X 射线透明性），但工业用 PEEK 和植入用 PEEK 之间存在巨大差异。
特性：
高度耐受高达 260°C 的极端温度
耐腐蚀性流体、气体和高压
耐高压水或高压蒸汽
高自润滑性和低摩擦性
出色的抗蠕变性
良好的尺寸稳定性
可燃性低，燃烧时很少冒烟
优异的绝缘性能
优异的高温杀菌性能
完全生物相容性
PEKK 是聚芳醚酮 (PEAK) 家族的另一种聚合物，也是世界上性能最高的聚合物之一。PEKK 具有极佳的机械、耐热和耐化学性能，但比 PEEK 更易于打印。事实上，与基于 PEEK 的长丝相比，PEKK 可以在较低的 3D 打印温度下进行加工，不需要超高温室（如 PEEK），并且具有出色的层粘合性，从而使零件具有优异的尺寸精度和 Z 强度。这是另一种用途广泛的高性能 3D 打印聚合物，可在航空航天、汽车、医疗技术和船舶等各行各业中替代金属和复合材料部件。这种材料耐碳氢化合物和流体。
用 PEKK 打印出的部件可在打印后进行热处理（退火），以最大限度地提高机械、热和耐化学性。印刷部件的颜色为透明的金黄色，退火后会变成不透明的棕褐色。
特性：
耐高温达 255 ºC 以上
极高的刚度、拉伸和压缩强度以及抗冲击性
易于印刷
阻燃、低废气
翘曲非常有限
几乎耐所有有机和无机化学品
8、PPSU（聚苯砜）
砜类聚合物（PPSU、PESU、PSU）是另一个高性能塑料系列，具有出色的热稳定性、高强度和韧性、出色的水解稳定性、透明度和良好的抗环境应力开裂性。与 PEAK 系列不同的是，PPSU 具有较高的热变形温度（与 PEI 相似），而且是唯一能在超高温（204 ºC）下保持透明的热塑性塑料，即使长期暴露在高温下也不例外。PPSU 在热水和蒸汽中具有持久的性能，即使在压力下也是如此，因此在加压热水应用中常被用来替代黄铜。在手术消毒箱和消毒盘、植入试验、手术器械手柄以及大量其他医疗和牙科设备中，它们可以作为金属的轻质替代品。PPSU 还广泛应用于食品服务和飞机机舱内饰。
特性：
在高达 150 ºC 的温度下具有出色的长期抗蠕变性。
易于加工
在高温持续负载条件下具有出色的耐磨性
耐酸、碱、油、油脂、脂肪族碳氢化合物和酒精。
良好的光学清晰度
非常好的耐水解性和耐消毒性
生物相容性
优异的绝缘性能
即使在高温下也具有出色的刚性
抗紫外线能力低
编译整理：ALL3DP
