被称为增材制造的三维打印技术使各行各业能够快速生成复杂的定制部件。这种创新工艺可以利用塑料、金属和陶瓷等不同材料,通过三维堆积逐步组装物体。这项技术可满足航空航天需求、汽车需求、医疗保健设备设计和消费品生产,从而展示了其在满足当代工业需求方面的广泛功效。
本文旨在探讨镀金属三维打印在阳光下的性能。在权衡金属镀层的优点(如更高的耐用性和抗紫外线能力)和潜在挑战后,我们将研究先进的打印件能否在长时间的阳光照射下很好地存活。获得的信息将指导生产商和用户就镀金属三维打印的户外应用做出决定。
金属镀层 3D 打印常用材料概述
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镀金属可增强 3D 打印对象的耐用性、美观性和耐受性。然而,基础材料的选择会对镀金属部件的最终属性产生重大影响。以下是一些最常用的镀金属三维打印材料:
聚乳酸(PLA)
聚乳酸(PLA)在以下领域备受青睐 三维打印 因为用户发现它易于加工,而且能自然分解。聚乳酸在持续的紫外线辐射下表现不佳,因为长时间暴露在阳光下会导致其降解。在聚乳酸中添加紫外线稳定剂有助于延长其使用寿命,但并不能完全满足关键的室外要求。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)
事实证明,ABS 在强度和抗冲击性方面都很有效,因此成为 3D 打印应用中的首选。与聚乳酸相比,它具有更强的抗紫外线能力,但有时在阳光下曝晒后可能会变质甚至褪色。可通过添加添加剂来稳定其抗紫外线能力,从而优化其使用。
PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯)
PETG 该材料结合了聚乳酸(PLA)易于印刷的特性,并具有与 ABS 相似的强度。它具有出色的耐磨性、低吸湿性和良好的抗紫外线性能,适用于生产户外使用的产品。PETG 通常用于生产既需要强度又需要耐候性的部件。
ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)户外用品。
ASA 是专为此类应用而设计的,其耐候性和抗紫外线照射的稳定性均优于其他材料。 ABS 以及 PLA.这种材料的特性在紫外线照射下依然保持不变,是长期户外使用的理想材料。
金属电镀工艺说明
金属电镀三维打印主要涉及两种技术:电镀和无电解电镀。电镀是一种通过电流在导电表面镀上一层金属的工艺,而无电解电镀则是通过化学反应在表面镀上一层金属,无需使用电流。这一步骤可在 3D 打印表面添加一层金属,从而提高其美观度和耐用性。
金属电镀在提高耐用性和美观性方面的优势
金属电镀为 3D 打印部件带来了许多优势。金属层将增强抗磨损、抗腐蚀和抗紫外线等环境影响的能力。
美学价值:金属涂层表面可以达到非常光滑的效果,从而美化印刷品。
热稳定性:
阳光对 3D 打印对象的影响 紫外线辐射及其影响 金属层将提高热阻,从而使部件在高温条件下更加坚固。
阳光中的紫外线辐射会对 3D 打印材料造成很大影响。长期暴露会导致降解过程,包括褪色、脆化和机械性能损失。由于每种材料在紫外线照射下的表现不同,材料的反应也各不相同;因此,为户外应用选择合适的材料至关重要。
紫外线暴露如何导致降解、褪色和脆化
紫外线会裂解聚合物中的化学键,使其逐渐失去结构。这种降解有三种方式:
- 褪色:材料表面褪色或变黄
- 脆性脆性:脆性增加,使材料因应力而开裂或断裂。
失去机械特性:
强度和柔韧性降低,影响整体性能 材料性能比较 材料暴露在阳光下时的性能
- PLA:容易快速降解;除非经过处理,否则不适合在室外使用。
- ABS:具有一定的抗紫外线能力,但长时间暴露在紫外线下会分解。
- PETG:抗紫外线能力强。在室外环境中长期保持稳定,降解非常轻微。
- ASA:户外使用的最佳抗紫外线选择。
3D 打印部件的颜色和表面处理也会影响其在阳光下的性能。较深的颜色会吸收更多的热量,从而导致翘曲或变形。此外,由于光反射和吸收特性的不同,亚光表面的防紫外线性能可能优于亮光表面。
镀金属三维打印的耐久性
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通过金属电镀改善性能
金属电镀是使 3D 打印部件变得坚固的方法之一,通过提供一个外层来保护基底材料不受环境影响。它可以保护基材免受紫外线的伤害,因为紫外线可能会导致塑料随着时间的推移而降解,从而变色和变脆。此外,金属镀层还能防止吸水,因为吸水会削弱材料的强度,并导致发霉或腐蚀。
关于抗腐蚀和减少磨损的讨论
与未涂层的同类产品相比,镀金属三维打印件的耐腐蚀性更强。金属层可抵抗氧化和环境污染物,使打印件适用于户外应用。此外,金属表面的硬度降低了磨损,延长了打印部件在苛刻环境中的使用寿命。
真实世界的应用和案例研究
汽车 和 航天 等行业经常需要在恶劣的户外环境条件下进行镀金属 3D 打印。汽车应用将镀金属部件用于美观部分和工作部件。汽车领域使用的装饰部件要求提高部件的强度。因此,轻质但坚固的部件有利于航空航天工业,能够承受极端温度和紫外线照射。
成功案例展示了在阳光照射下的使用寿命和性能
一些案例研究反映了金属涂层 3D 打印在户外的成功应用。例如,一家户外标牌制造商发现,他们的金属涂层部件即使长时间暴露在阳光直射下,仍能保持视觉吸引力和机械完整性。一家汽车零件制造商也提到,他们涂有一层金属的原型在经过大量的实地测试后,显示出非常轻微的老化迹象。
增强强度的后处理技术
保护涂层
镀金属的三维打印件还可以使用抗紫外线涂层来加强对阳光的防护。这些涂层含有添加剂,可吸收或反射有害的紫外线,从而防止涂层降解,同时还能防止打印件在紫外线下变形。 多材料 3D 打印 下面。正确涂抹会使覆盖均匀,从而最大限度地发挥保护作用。
密封和涂底漆以增强保护的优势
在涂刷其他涂料之前,对表面进行密封和打底处理可以提高附着力,并形成更持久的屏障,抵御环境因素的影响。不过,这对于长期防潮和防紫外线照射是必要的。
绘画技巧
关于增强抗紫外线涂料的建议
使用以下材料可以大大提高 3D 打印镀金属表面的持久性 高质量 3D 打印 涂料,这是专门为室外应用而设计的。通常推荐使用含有紫外线抑制剂的丙烯酸涂料,因为它们更耐用、抗褪色。
使用高质量的面漆,以避免变黄或降解。使用高质量的面漆不仅能提高印刷品的美观价值,还能增加面漆对紫外线的阻隔作用。重要的是要选择耐黄变的面漆,以保持印刷品的外观不受时间的影响。
在阳光下使用镀金属三维打印件的问题
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受热
解释光线产生的热量会如何伤害印刷部件 虽然金属电镀有其他优点,但印刷部件直接暴露在阳光下会导致热量积聚。高温会使某些材料变形,尤其是耐热性差的材料。
尽量减少热变形或损坏的方法
为尽量减少与热有关的问题,建议将部件放置在阴凉处或使用可减少吸热的反射涂层。此外,选择具有以下特性的材料 更高的热稳定性 可帮助确保部件在不同温度条件下保持形状。
维护注意事项
户外 3D 打印定期维护的重要性。定期维护对于保持户外使用的镀金属三维打印的完整性至关重要。例行检查有助于及早发现任何磨损或损坏迹象,以便及时维修或修整。
清洁和保护镀金属部件完整性的技巧
这有助于保持镀金属部件的外观和工作状态:必须使用非研磨材料定期清洁这些部件,以防止刺激性化学品破坏保护涂层。相反,必须使用温和的清洁溶液,以保持美观和耐用性。
结论
三维打印的金属表面处理标志着在传统增材制造的基础上又向前迈进了一大步,尤其是在需要提高机械强度和外部环境耐受性的应用领域。结合传统打印材料和金属保护材料的特性,这些作品可以经受户外挑战,包括紫外线照射和潮湿等。
虽然金属电镀能提高三维打印的性能,但必须注意一些潜在的挑战,如阳光下的热暴露。采用防止受热变形的策略和进行日常维护可以延长这些部件的使用寿命。此外,使用保护性涂层和高品质涂料有助于增强抗紫外线能力,并保持金属镀层的耐久性。 3D 打印部件 在很长一段时间内保持外观和功能正常。
适当利用先进的后处理技术,同时注意对环境的影响,可以最大限度地从使用这些更新、更新颖的材料中获益。随着三维打印技术的不断发展,镀金属三维打印技术将越来越多地在户外应用相关部件中发挥重要作用,不仅能提高美观度,还能提供功能强度,从而确保更多行业部门从中受益。
常见问题
1: 金属电镀如何提高 3D 打印部件的耐用性?
金属镀层能提高 3D 打印部件的耐腐蚀性,因为它能形成一道保护屏障,使部件免受紫外线照射和潮湿等多种环境因素的影响。上述保护层可抑制腐烂、褪色和氧化,从而保护打印部件的使用寿命。
2: 镀金属的 3D 打印件可以在室外使用吗?
当然可以,因为在户外使用时,金属层将具有更强的抗紫外线、防潮和防腐蚀能力。金属层可以提供坚固的屏障,抵御环境因素的侵蚀,确保版画不会随着时间的推移而腐烂或失去其结构形式和表面外观。
3: 户外镀金属 3D 打印的维护方法是什么?
户外镀金属 3D 打印需要定期维护,以确保其完整性。这包括查找磨损和损坏痕迹、进行非研磨性的温和清洁以及涂上保护涂层或涂料以防紫外线降解。