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镀金属三维打印能承受多长时间的日晒?

镀金属三维打印能承受多长时间的日晒?

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金属镀层三维打印技术在美学、耐用性和多功能性方面改变了增材制造的格局。然而,与此形成鲜明对比的是,一个非常相关的问题仍然存在:这些打印件是如何经受住长期日晒实验考验的?令人头疼的是,紫外线辐射加上伴随而来的热量,对金属涂层和塑料基底都是一个相当大的问题。

这项研究探讨了特定镀金属 3D 打印样品在紫外线热量和潮湿环境条件下的性能表现。我们还将讨论提高其性能的最佳做法,并探索户外应用的替代解决方案。最后,您将对以下问题有充分的了解 三维打印 适合您的特定户外项目。

镀金属三维打印的科学原理

金属电镀是将金属层应用于镀金属三维打印的一种工艺,镀金属三维打印可以由塑料或树脂制成。加工后的打印件坚固抗皱,美观大方。然而,在打印对象的环境应力行为方面,很大程度上取决于金属层与底层基材之间的相互作用。即使由于金属层的遮挡,紫外线降解、热变形和吸湿性所带来的不利影响仍然会影响塑料基底,但随着时间的推移,这些因素会导致 3D 打印部件产品的结构完整性下降。材料在阳光下的相互作用。

镀金属三维打印

镀金属三维打印件的抗紫外线性能

由于金属也具有抗紫外线性能,因此可以避免直接的表面降解。但是,聚合物基底可能会受到紫外线的破坏。暴露在紫外线下一段时间后,聚合物会发生断裂,最终导致开裂、变色和变脆。这可能会影响金属膜与电镀层的附着力。

因此,制造商倾向于生产紫外线稳定的塑料或使用其他具有抗紫外线性能的涂层,这样可以提高镀金属 3D 打印的使用寿命,尤其是在紫外线照射较强的情况下,例如在温暖的阳光充足的条件下,甚至在海拔较高的地方。定期检查 3D 打印机部件 保护涂层和补充保护涂层也将延长其保质期。

热膨胀和耐热性

当镀金属的 3D 打印再次经历阳光照射时,它们会受热,从而产生热应力。相比之下,塑料比金属更容易受热。另一方面,大量受热会使塑料软化、翘曲或膨胀。由于金属和基材之间的热膨胀率不同,金属层会从塑料上分层。如果材料涉及高热环境或溶解温度场,分层现象就会变得严重。采用热结构稳定的聚合物系统和相关的兼容设计,可以消除一些可能出现的分层现象。此外,在热量耗尽的情况下,引入像窗口一样的添加物也会大大降低热塑性材料内部的拉伸应力。

腐蚀环境情景

在室外气候条件下,镀金属 3D 打印会受到一些恶劣因素的影响。湿度、雨水和空气污染会导致金属层腐蚀;温度变化会加剧磨损。防止金属生锈和腐蚀的保护涂层也是由透明漆或阳极氧化制成的。由于不锈钢和钛等金属本身具有一定的耐腐蚀性,建议在室外使用。其他环境因素,如风力和灰尘,往往会随着时间的推移而磨损印花表面。不过,为了使印花的结构强度和美观度达到最佳效果,我们建议在印花表面进行电镀处理。 镀金属 3D 打印此外,清洁、保护涂层和其他日常维护工作也是必不可少的。

镀金属三维打印在户外环境中的应用

镀金属 3D 打印可用于多种户外应用。其应用包括装饰性用途,如雕像和其他装饰品,甚至是建筑和工程组件。它以金属为基材的表面可产生上层线条效果。作为三维打印模型的基底可以实现灵活甚至相对低成本的设计。同样,这种模型也取决于环境;有些打印产品只能在日光微弱的情况下使用。在任何情况下,只要应用得当,装置完全可以暴露在紫外线和温度变化的环境中,在更极端的环境中,需要更坚固的组件和适当的保护涂层。根据环境条件和每种应用的功能需求,智能材料选择甚至后续的后处理技术都是合理的。

户外环境中的金属镀层 3D 打印

延长金属涂层 3D 打印寿命的方法

在室外暴露的情况下,可以通过几种策略延长镀金属 3D 打印的使用寿命。这可能包括使用抗紫外线和高温的基础材料,均匀涂抹金属涂层,以及涂抹更多涂层以获得最大保护。另一个因素包括设计上的考虑,使边缘圆滑,以消除尖锐的应力点,并在高负荷区域提供进一步的加固。

在极端条件下使用这些印刷品时,在非工作时间将其存放在室内并经常进行维护,可以帮助它们及早防止磨损。一些先进的电镀技术,如使用抗腐蚀金属进行电镀,可为印刷品增加一层保护层,使其免受腐蚀。 多材料 3D 打印 抵御环境压力。

暴露在阳光下的镀金属三维打印件最常见的问题包括

虽然镀金属三维打印具有许多有益的特性,但在阳光下曝晒一段时间后,它们会逐渐退化。最常见的问题包括与紫外线有关的基底降解以及热引起的翘曲和分层。此外,长时间暴露在阳光下,三维打印的金属表面会褪色或失去光泽,从而降低其价值。这一问题的早期预警信号允许采取额外的纠正措施,如重新电镀或加固基底材料。材料科学的进步(如紫外线稳定树脂和混合复合材料)正在缓解其中的一些因素,使得 大规模 3D 打印 户外使用更可靠。

户外使用的镀金属三维打印替代品

对于要求苛刻的户外应用,镀金属三维打印的替代品可能更适合。通过 DMLS 和类似工艺加工的全金属三维打印是最坚固的,对环境因素的抵抗力更高。其他替代品还可以是抗紫外线塑料和纤维增强复合材料,它们具有出色的抗紫外线性能。 强度和耐用性 与全金属部件相比,其成本要低得多。材料的选择取决于各种因素,如承载能力要求、暴露条件和审美偏好。因此,这些选择在初始阶段可能需要更多投资,但往往能在恶劣环境中提供高性能。

结论

镀金属 3D 打印在美观和功能性之间找到了完美的平衡。因此,它们最适合户外使用。不过,这与许多因素有关,如基材特性、金属涂层质量和环境条件。如果使用最合适的材料、采取保护措施并经常进行维护,用户的打印作品在耐用性和使用寿命方面会大大延长。

无论产品是用于美观还是实用目的,对其局限性和优势的了解都是至关重要的。 3D 打印技术 将使人们能够从产品中获得他们想要的东西。随着快速成型制造技术的发展和进步,这些新型创新打印技术所使用的材料和工艺也将不断推陈出新。

常见问题

对于镀金属的 3D 打印件,防止紫外线损坏的最佳方法是什么?

通过抗紫外线清漆或使用紫外线稳定基底材料,可以限制紫外线造成的降解,延长印刷品的使用寿命。

镀金属三维打印是否耐候?

虽然它们能抵御一般的外部天气,但在高温、暴雨或紫外线等恶劣天气下,可能需要额外的保护层或材料支持。

如何防止镀金属 3D 打印生锈和腐蚀?

通过使用不锈钢等材料,再加上密封剂,将大大降低生锈和腐蚀的能力,特别是在即使被认为相当潮湿和沿海的地方。

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