金旸研发创新型改性塑料让3D打印更完美

作为专注于高分子新材料领域的产品与技术创新，为客户提供一系列创新型改性塑料产品的公司，金旸在其出众的3D改性塑料研发与创新的技术团队支持下，经过两年多的努力，也研发出一系列成熟的3D打印特色材料，包括高韧性保持率PLA、高光(或珠光)级PLA、低温打印材料等，应用于学校教育培训、产品开发设计、工艺品、零部件等领域。

高韧性保持率PLA材料

随着FDM-3D打印的发展，PLA材料备受欢迎，一方面是因为PLA材料具有生物降解环保性，另一方面是因为PLA材料的FDM-3D打印成型性较好，比如良好的打印外观和稳定的尺寸性。

目前，市场上大部分耗材厂家都是采用纯PLA原料直接挤出生产FDM-3D耗材。由于PLA材料本身韧性较差，在生产卷盘绕线放置约2个月后，会发生脆断、线条韧性不稳定、自动断裂的现象。例如，在长时间的出口海运和长时间的仓库储存过程中，极易出现脆断的现象，严重影响产品品质。

针对这一技术难点，金旸开发出了一款高韧性保持率的PLA材料，该款新材料除了具备传统PLA材料的良好生产和打印成型性以外，最主要的优点是在空气当中长时间放置不会出现普通PLA材料脆断的现象。经过性能检测和客户的验证，此款材料的正常不脆断保质期约为6～8个月（空气当中放置），韧性保持率远远高于市面上的PLA原料和PLA改性料。

普通PLA材料容易脆断和金旸高韧性保持率PLA材料

该款材料为乳白色哑光状，相当于一款白色的材料，但是未添加钛白粉的成分。市面上的PLA白色材料往往都是通过添加钛白粉来实现的，钛白粉本身较难分散，会导致白色PLA材料打印出来的模型表面不整洁，比如表面出现小颗粒或粗糙现象，严重影响打印产品的外观和精度。高韧性保持率PLA材料的颜色和打印效果如图所示。

高韧性保持率PLA材料的颜色和打印效果

此外，该款材料的打印支撑也容易去除，可以保证打印成型件表面痕迹极少，表面更为整洁。其生产温度范围为180～200℃，打印温度范围190～200℃。

常用PLA材料和高韧性保持率PLA材料的3D成型件对比

珠光或高光级PLA材料

目前，市面上珠光效果的材料，多为添加珠光色粉来实现，且添加比例也比较大，这样导致珠光粉在材料当中的分散不均匀，一方面会影响线条的稳定生产，比如线径不稳定、不均匀，表面不光洁等；另一方面会影

响打印过程的正常输送，比如出现卡料、堵头的问题。

通过合金改性的方式，金旸开发的珠光或高光级PLA材料，使得材料具有多面反光性，从而实现珠光效果，而材料未添加任何的色粉或珠光粉，这样使得生产线条的线径稳定性和打印成型产品表面的光洁度较好。

珠光效果

如果想调配其它颜色的珠光或高光效果，只需添加极少量的普通色粉就能实现。极少量的色粉不会影响线条的正常生产和打印。比如，黄色的线条和打印效果，如图所示。此材料的生产温度范围为180～210℃，打印温度范围195～210℃。

黄色线条打印效果

快速冷却的低温材料

目前市场面有很多的儿童打印笔，主要包括高温（PLA）型和低温（PCL）型，低温型材料都是采用纯PCL材料直接拉线而成，PCL材料本身具有易生物降解、低熔点、高韧性、高黏附性、低强度、冷却较慢等特点。但是，高黏附性会导致生产线条和打印出料时，材料易粘附在挤出机口模和打印笔笔头处，影响正常的生产和打印出料。同时，低强度会导致材料在打印过程中的悬空部件很难支撑起来，即支撑强度太差。此外，冷却较慢，一方面会影响生产线条的冷却定型和产量，另一方面会影响打印过程的冷却定型。

通过对PCL材料进行增强结晶改性，消除PCL材料在3D方面的缺点，使得材料除了具有本身的低温成型性优点之外，还具有支撑强度高、快速冷却的优点，使得材料的生产和打印都处于理想的状态。此材料的生产温度范围为40～100℃，打印温度范围60～80℃。

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