“如何讓3D打印產(chǎn)品擁有更好的性能?"
“當(dāng)然是具備性能的材料!"
但材料的開發(fā)不是一蹴而就,不管是哪種材料都要在基本屬性的這層地基上建起更具“彈性"、“韌性"等其他功能性的高樓大廈,歷經(jīng)無數(shù)的測試才方得以見天日。
在這種“瘋魔般"的嚴(yán)格要求下,國內(nèi)的光固化3D打印設(shè)備、3D打印樹脂高分子材料廠商清鋒科技集合團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了高速打印的DLP光固化3D打印設(shè)備Lux 3Li+,以及功能性3D打印材料——液態(tài)光敏樹脂:EM彈性材料系列、TM韌性材料系列、齒科專用材料、高溫材料等。
為了讓大家更直觀地看到材料的表現(xiàn),清鋒準(zhǔn)備了錘、拉、搓、凍……等多個(gè)專業(yè)測試,一起來看看吧~
動(dòng)態(tài)力學(xué)測試:千錘萬壓,高回彈
清鋒EM彈性材料(柔性樹脂)用于制造枕頭、坐墊、護(hù)具、鞋部件、工業(yè)緩沖等應(yīng)用。
這些應(yīng)用必須具有良好的彈性緩沖,也就是回彈性。
例如鞋子,回彈性好的鞋底才能對(duì)腳掌和膝蓋起到良好的保護(hù)作用,避免走路時(shí)過度疲勞。
清鋒用EM 3D打印彈性材料已經(jīng)批量生產(chǎn)了龍鱗中底、拖鞋等成熟應(yīng)用,它們都經(jīng)過了動(dòng)態(tài)力學(xué)測試,擁有出色的回彈性。
測試結(jié)果表明,清鋒的EM?23彈性材料的回彈性能高達(dá)35%。
拉伸測試:拉扯,高強(qiáng)度
除此之外,清鋒還對(duì)EM柔性樹脂進(jìn)行了拉扯測試。
根據(jù)ASTM、ISO 和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EM?23進(jìn)行拉伸、撕裂、壓縮等材料力學(xué)性能試驗(yàn),測試材料的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長率及應(yīng)力應(yīng)變曲線。
EM?23柔性樹脂的表現(xiàn)也是相當(dāng)給力,拉伸強(qiáng)度為21.59MPa,斷裂伸長率為560%,而常見光固化彈性材料為15MPa及250%,這表明EM?23有更好的力學(xué)性能,更容易耐受拉伸、撕裂等狀況。
耐磨測試:暴力狂搓,高耐磨
對(duì)于很多商業(yè)化落地的產(chǎn)品,不只是對(duì)彈有要求,耐磨、抗撕裂、耐彎折等也是檢測產(chǎn)品是否合格的指標(biāo)。尤其是鞋部件的應(yīng)用,由于長時(shí)間和腳、地面接觸摩擦,對(duì)于耐磨性可有著不低的要求。
清鋒選擇使用Taber耐磨試驗(yàn)機(jī)對(duì)EM彈性材料(柔性樹脂)進(jìn)行多次耐磨耗測試,用高強(qiáng)度的滾輪“狂搓"EM材料。
結(jié)果顯示,EM光固化彈性材料的耐磨性能為70.84 mm3,根據(jù)國家發(fā)布的的GB/T 5478-2008《塑料滾動(dòng)磨損試驗(yàn)方法》及GB/T 1689 《硫化橡膠耐磨性能的測定》來看,EM彈性材料已經(jīng)達(dá)到了鞋底的耐磨等級(jí)。
DMA測試:冷凍測試,耐低溫
DMA(Dynamic Mechanical Analysis)動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析是測量黏彈性材料的力學(xué)性能與時(shí)間、溫度或頻率的關(guān)系,是專業(yè)測試中不可少的一環(huán)。畢竟像鞋類產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí),要求的可不僅僅只有良好的回彈和耐磨性,還需要它在低溫下使用時(shí)不發(fā)生斷裂。
EM?23彈性材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為-17.98℃,低于常見光固化彈性材料Tg -10℃,也進(jìn)一步表明清鋒EM材料擁有更好的耐低溫性能。
沖擊測試:缺口強(qiáng)沖擊, 高韌性
而針對(duì)韌性材料TM79,清鋒對(duì)它進(jìn)行了缺口沖擊測試。
將材料放置在專業(yè)儀器上,進(jìn)行高速?zèng)_擊力度的打擊,測試材料在沖擊負(fù)荷作用下的沖擊強(qiáng)度。它反映了不同材料抵抗高速?zèng)_擊而致破壞的能力,也是工程應(yīng)用中的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。
測試下來,TM79的沖擊強(qiáng)度為4.17 KJ/㎡,達(dá)到尼龍的沖擊強(qiáng)度,展現(xiàn)出了優(yōu)異的韌性,滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,適合制造工裝夾具、電氣外殼、汽車零部件、醫(yī)療護(hù)具等需要高沖擊強(qiáng)度的應(yīng)用。
(標(biāo)準(zhǔn)參考:ISO 180—2000《塑料—硬質(zhì)材料懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測定》及ASTM D256-2010《測定塑料IZOD擺錘沖擊強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》)
材料基礎(chǔ)屬性測試
無論是哪種材料,都擁有自己的專屬特性。
要研發(fā)新的性能,最重要的“根"當(dāng)然不能忘,所以一系列屬性測試自然是少不了的。一方面確保材料最基本的性質(zhì),同時(shí)也能為后續(xù)性能延伸夯實(shí)基礎(chǔ)。
密度測試、粘度測試、紅外測試、耐黃變測試、耐彎折測試等等輪番折磨這不就上陣了。
秉持著嚴(yán)規(guī)范、高標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)務(wù)實(shí)的態(tài)度,清鋒做材料是認(rèn)真的!
清鋒科技-3D打印樹脂材料專家
為行業(yè)帶來更多應(yīng)用
如果說3D打印設(shè)備和材料就像是魚兒和水,彼此不可分割,那么清鋒的彈性材料以及韌性材料就是這汪清泉不斷注入的新生態(tài),讓3D打印技術(shù)能夠“流"向各地,應(yīng)用于更多領(lǐng)域、更多行業(yè),制造出更多有創(chuàng)新性甚至打破邊界的產(chǎn)品。
未來,清鋒也將推出更多光固化材料,為行業(yè)注入新活力。
也期待有更多廠商和我們合作,創(chuàng)造出更多“未來"。
關(guān)于清鋒科技(LuxCreo)
清鋒科技(18600573362)是一家專注于3D打印設(shè)備、軟件、材料研發(fā),致力于改變產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)方式的數(shù)字化3D智造商。團(tuán)隊(duì)成員匯聚了清華大學(xué)、哈佛大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)、劍橋大學(xué)等學(xué)府的高端技術(shù)人才和高管人才。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系(彈性體材料、韌性材料、齒科材料、耐高溫材料等),依托自主研發(fā)的Lux系列DLP光固化3D打印機(jī)、iLuxPro系列LCD桌面級(jí)光固化3D打印機(jī)和配套軟件,為鞋類、齒科、醫(yī)療、消費(fèi)、工業(yè)、科研等行業(yè)創(chuàng)新升級(jí)提供解決方案,打造兼具定制化和批量化的新型數(shù)字化制造模式及生態(tài)閉環(huán),讓制造更簡單!
審核編輯 黃昊宇
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