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3D打印PVC材質(zhì)介紹

魔猴君  知識堂   448天前

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如果您希望3D打印一個零件來修復管道或創(chuàng)建水景,為什么不使用與典型塑料管道相同的材料進行3D打?。篜VC。

20世紀50年代以來,這種塑料一直用于家庭管道,作為鐵和銅等傳統(tǒng)材料的替代品。PVC管道的優(yōu)點包括重量輕、耐用、耐腐蝕、成本低。如今,PVC已成為住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑給排水系統(tǒng)的標準材料。

PCV或聚氯乙烯(也稱為乙烯基)是一種用途廣泛的多功能材料,包括乙烯基地板和壁板以及合成織物。只要認真采取安全預防措施,您就可以用它進行3D打印。

一、PVC的特性和優(yōu)點


Fillimentum Vinyl 303黑色長絲和Ivo設計的部件|設計,Andrea Dzolic(來源:Fillamentum)

PVC具有相對獨特的功能組合,使其在某些應用中特別有用,例如涉及水(雨水)和紫外線(陽光)的管道和戶外項目。

聚氯乙烯特性

不易燃的

耐化學性(耐油、鹽溶液和水)

高抗沖擊性

良好的機械性能(功能性、韌性、剛性)

適用于電氣設備

阻燃、耐腐蝕

低吸濕性

PVC的物理性能:

拉伸強度:45–55 MPa

拉伸模量:2000–4000 MPa

拉伸伸長率:13%

彎曲強度:60–80 MPa

彎曲模量:1500–3000 MPa

熱變形溫度(0.45 MPa):60–80°C

熱變形溫度(1.8兆帕):50–70°C

二、3D打印材料PVC

盡管它在最終3D打印零件中產(chǎn)生了諸多好處,但當今市場上您通常只能找到一種PVC品牌的長絲:Fillamentum的Vinyl 303。為什么?排放。

所有用于3D打印的塑料絲都會產(chǎn)生排放,但有些塑料絲比其他塑料絲更令人擔憂。PVC生產(chǎn)的主要問題之一是氯氣的釋放。當您使用PVC進行3D打印時,氯排放量比首次生產(chǎn)該材料時要少,但應始終在通風良好的環(huán)境中與封閉的3D打印機一起使用。

Fillamentum,在購買Vinyl 303隨附的安全表中寫道:

避免吸入有毒煙霧

散發(fā)出有害的有毒煙霧

打印期間保持房間通風

配備空氣過濾器的打印機是合適的(例如HEPA過濾器)

加工Vinyl 303時孕婦應遠離

在使用PVC時,最好戴上口罩和防護手套,穿上實驗服,在完成打印后脫下并清洗,并在打印后用肥皂清洗暴露的皮膚。

由于使用PVC進行3D打印的情況很少見,因此您找不到這種材料的打印提供,這可能會導致在正確撥入設置之前出現(xiàn)一些初始打印失敗。使用制造商提供的材料進行打印的唯一指導如下:

噴嘴溫度:215–230°C

床溫:80°C

僅使用黃銅噴嘴

速度:40–60毫米/秒

零件冷卻風扇:0–50%

加熱床面:PEI板、鏡面/玻璃

粘合劑:Magigoo、PVA基膠水

帽沿10毫米/筏

外殼:推薦

打印橋可能具有挑戰(zhàn)性,因此,我們建議使用支撐,因為它確實有助于并避免打印失敗。

通過使用230°C左右的溫度并關閉零件冷卻風扇,可以實現(xiàn)更堅固的零件,此時各層粘附力更強。

打印非常小的特征是很困難的。建議在模型中避免使用它,因為打印小細節(jié)可能會因材料的小流量而導致堵塞。

三、可持續(xù)性和替代方案

PVC不是3D打印中常用的材料,因為它會排放有毒物質(zhì),并且會腐蝕不銹鋼噴嘴(始終使用黃銅)。無論您想要什么應用,都有更安全的材料可供使用。

事實上,在考慮PVC對環(huán)境的影響時,有必要評估整個生命周期,包括原材料提取、生產(chǎn)、使用和報廢處置。PVC可以回收,回收工作有助于減輕與其生產(chǎn)和處置相關的一些環(huán)境問題,但乙烯基產(chǎn)品的處置引起了人們對環(huán)境影響的擔憂。因此,人們一直在努力尋找更環(huán)保的替代品。

在各種應用中,通常使用幾種替代塑料來代替PVC,特別是當環(huán)境問題或特定材料特性是優(yōu)先考慮的時候。以下是一些替代方案:

HDPE(高密度聚乙烯)因其耐用性和耐腐蝕性而成為室外用途和水管的常見PVC替代品。它可以承受惡劣的天氣條件,適合戶外應用。HDPE是一種柔性材料,在需要一定柔性的情況下非常有利,例如需要適應地面運動的水管。這種塑料也比PVC輕,可以簡化搬運和安裝。

PP(聚丙烯)是一種用途廣泛的塑料,用途廣泛,包括包裝、紡織品和汽車零部件。它以其高熔點和耐化學品性而聞名。

PC(聚碳酸酯)是一種透明且耐用的塑料,以其抗沖擊性和光學透明度而聞名。它通常用于3D打印照明燈具。

PETG(聚對苯二甲酸乙二醇酯)通常用于高強度應用,具有相對的柔韌性和耐溫性。

熱塑性彈性體(TPE)結合了橡膠和熱塑性塑料的特性。它用于需要靈活性和彈性的應用,例如汽車零部件和醫(yī)療設備。

寫在最后

顯然,3D打印PVC是可能的,但到目前為止,似乎還沒有足夠的發(fā)展來使其廣泛應用。這可能是因為PVC產(chǎn)品可以以非常有競爭力的價格購買,因此用它進行打印所需的時間、耗材和電力目前可能不值得。

也可能是,使用普通業(yè)余打印機時,這種材料所需的安全標準幾乎無法達到——有毒煙霧是最大的危險之一。另外,對于大多數(shù)項目來說,都有很多替代方案。

目前,顯然還需要做更多的工作來修改PVC 3D打印技術,使其易于打印并為商業(yè)化做好準備。



編譯整理:ALL3DP

   
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