Fortis3D推出有史以來最堅固的尼龍玻纖和PK 3D打印線材
魔猴君 行業資訊 816天前
近日，據魔猴網了解，加拿大初創公司Fortis3D正在推出兩款針對工業應用的新型3D打印聚合物材料，它們分別是PA-GF20和PK-GF20。在推出新材料的同時，Fortis3D還對每種長絲的材料特性進行了詳細分析，以方便工程師根據材料優勢尋找到合適的應用場景。基于聚合物工程背景，Fortis3D的科學家和工程師團隊創造了增強型聚酰胺（PA，或稱尼龍），以及聚酮（PK）3D打印長絲，這些長絲比其他長絲更堅固，而且玻璃纖維含量更低。
Fortis3D的業務經理WayneLam說："我們發現，市場上大多數纖維增強的長絲可以生產出相對強大和堅硬的部件，但它們遠不如用于傳統的注塑纖維增強樹脂強大。我們還想讓更多的用戶能夠使用高強度的材料，而不僅僅是那些擁有昂貴工業機器的用戶。考慮到這兩個目標，我們開發了這兩種材料，使其成為市場上最強的材料，甚至允許使用中端打印機的用戶制造非常高強度的零件?！?/span>
△PA6GF吸濕圖。圖片來自Fortis3D
PA-GF20和PK-GF20的特點
Fortis3D的PA-GF20和PK-GF20碎玻璃纖維增強材料是用于3D打印高性能功能部件。除了優異的機械強度外，這兩種材料還具有耐化學、耐高溫、耐沖擊和耐磨損的特點，使它們在惡劣的環境中經久耐用。這些材料的應用范圍從工業終端部件覆蓋到夾具。行業中的大多數其他玻璃纖維增強長絲使用非常短（100-300μm）的研磨玻璃纖維，并將其納入各種樹脂。盡管它們具有良好的強度和可打印性，但可能會很脆。切碎的玻璃纖維較長（3毫米），提供非常高的強度，同時保留了基礎塑料材料的更多韌性，但在加入時更具挑戰性。這兩種類型的纖維在復合過程中通常會分解得更多，導致最終產品中的纖維更短，因此在加工時必須采取預防措施，以盡量減少纖維的斷裂。
△使用PK-GF20的3D打印部件。圖片來自Fortis3D
關于PA-GF20和PK-GF203D打印材料的技術數據
Fortis3D的研發團隊優化了纖維負載量和加工變量，以產生該領域中 "最強 "的纖維增強PA長絲之一，其玻璃纖維負載較低。減少的玻璃纖維負載增強了打印性能、噴嘴磨損和表面光潔度。為了在調節后仍能達到78MPa的高抗拉強度，研發團隊還采用了一種化學耦合劑，以加強玻璃纖維和聚合物基體之間的粘合力。與注塑成型相比，拉伸強度保持率超過90%，比其他領先品牌的玻璃纖維和碳纖維增強尼龍材料更堅韌。與典型的PA6GF長絲相比，采用與Fortis3D的SnapPrint PA類似的尼龍共聚物時，吸濕率降低了30%。與PA6GF長絲相比，即使將長絲放置在環境條件下，串線現象也會降到最低。
△按天數計算的水分保留的示意圖。圖片來自Fortis3D
聚酮（PK）是丙烯、乙烯和一氧化碳的三元共聚物，其特點與PA12相似，但吸濕性較低，耐化學性和耐沖擊性更高，摩擦和磨損也相應減少。它還能在吸濕后保持機械強度，與尼龍不同。在環保方面，聚酮生產過程中產生的二氧化碳比尼龍生產少60%。然而，由于PK打印中過度翹曲和對大多數床膠粘劑及材料缺乏粘附力，因此單獨打印非常困難。為了解決這個問題，Fortis3D的開發團隊創造了一種專有配方，大大減少了翹曲，只用PVA膠水就能符合大多數床面材料。添加了切碎的玻璃纖維以增強強度和剛度，從而使這種材料可以與行業中其他碳纖維或玻璃纖維增強的尼龍相媲美，而沒有過度吸收水分的危險。與典型的PA6GF長絲相比，吸濕性降低了約70%，這意味著在一周的環境條件下，串聯是有限的，零件強度不受影響。
目前Fortis3D在售的長絲系列產品包括SnapPrint PA、Lignum PLA、BioDuro Metallic PLA等。Fortis3D表示，其長絲是由優質材料制成的，每一個線軸在發貨前都被限制在嚴格的質量控制標準內。據Fortis3D稱，該公司的生產設施通過了GMP認證，并根據ISO 9001:2015標準進行了注冊，確保每批產品在直徑、橢圓度和顏色方面具有"行業領先"的一致性。
來源：3D打印網
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