3D打印材料ABS、PLA、尼龙拉伸强度评测报告

3D打印评测
2013
09/07
19:08
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实验人:南极熊3d打印网的南极熊和北极熊
时间:2013年9月6日
地点:清华大学深圳研究生院X材料研究实验室
实验技术平台:MTS公司的SANS电子拉力试验机 SANS试验机作为材料试验机领域的知名品牌,广泛应用于航空航天、大专院校、科研院所、计量质检、石油化工、车辆制造、机械制造、电线电缆、橡胶塑料、纺织纤维、陶瓷建材、金属材料及制品等众多行业及领域。
实验方案:
选取五种耗材,分别为国产某ABS、国产PLA、国产立现优品ABS、进口ABS塔尔曼618(可在南极熊团购),直径均为1.75mm。将每种耗材截取60mm的长度(试样原始标距为50mm),做拉伸强度实验。

3D打印材料ABS、PLA、尼龙性能评测报告

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实验视频:
实验结果:
执行标准
GB 13022-91
试样宽度
试样厚度
试样原始标距
1.75 mm
1.75 mm
50 mm
拉伸断裂应力
拉伸强度
拉伸屈服应力
最大力
MPa
MPa
MPa
  N
2 国产ABS
0.822
1.233
2.84
3 国产PLA
2.055
2.466
5.51
4 立现优品ABS
1.233
1.644
4.46
5 进口ABS
1.233
1.233
0.02
3.05
6 尼龙618
10.275
11.097
26.95
南极熊备注:强度(MPa=力(N/截面积(CM2

3D打印材料ABS、PLA、尼龙性能评测报告

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    其中第2根为国产ABS、第3根为国产PLA、第4根为立现优品ABS、第5根为进口ABS、第6根为塔尔曼618.
从数据及曲线可以看出:
1)南极熊3D打印网正在团购的美国塔尔曼618尼龙材料,当拉力不断增大的时候,发生的形变位移很小,而且拉力几乎是ABSPLA10倍之后,才会发生断裂,得出:塔尔曼618的拉伸强度远远高于其他几种ABSPLA,高出一个数量级。适合用来制作功能性零部件,可承受高强度的压力,例如打印出可以真正实用的扳手、螺纹固件、打螺丝进内部的固件,在玩具、生活、航空航天、汽车等领域有着极为广阔的应用前景。高强度的3D打印物件,使得3D打印技术进入实际应用阶段,而不仅仅是模型。
2)进口的ABS伸缩性非常大,可以赶得上PLA,而且其在拉伸过程中整根丝均匀拉伸,材料伸展性好。但正是由于伸缩性太大,构件无法稳定,一旦受力容易变形,不适合做功能性零部件。
3)国内顶级ABS耗材的立现优品ABS相比进口ABS及某国产ABS,拉伸强度要高出1倍,也就是不容易变形。从打印效果来看,物品表面精度还可以。质量比较好的ABS,打印相同模型设置也相同的情况下,打印出的物品更为清晰。也就是说,即使你调节打印机的精度是一样的去,打印出的精度也会更高。南极熊认为,可能由于质量均匀,融化后的流动性较好,出丝大小和速度也就更为保持一致,清晰度因而更高。
     当然,当所有材料都使用另一个打印精度进行打印时,结果可能表现会不一样。因为不同的材料,可能会适应不同的打印精度。本次打印采用0.2~0.25的层厚精度。
4PLA作为材料进行3D打印时,打印出物体后,温度还没有冷却下去时,物体非常柔软,即使冷却后由于其伸缩性较大也会相对容易发生形变。虽然PLA属于生物材料,比较环保。
     拥有3D打印机的朋友们,南极熊3D打印网在此提醒大家,当你面对不同使用需求时,需要选择合适的3D打印材料。

→《美国塔尔曼尼龙618团购》
→《尼龙618打印视频》
→《尼龙618各项性能参数(官方)》
→《立现优品ABS套装试用》

后语:南极熊尝试从技术角度对3D打印材料进行评测,以上结果仅作参考,未必完全正确,欢迎大家提出自己的意见。

关于3D打印精度的其它补充讨论:
(1)针对不同的打印机:打印效果好不好,  跟材料的韧性, 这个有一定的相关, 但不是唯一变量, 而要弄得好, 必须是切片软件, 3D打印机机械设置有关的,  反而切片软件, 3D打印机在流量上的控制, 这些比材料更重要。-----中泰亨国际
(2)尼龙的确韧性很好。我挺喜欢你做的这个实验,很实用的技术贴啊。不过这个实验我有三个建议,一是我记得618的尼龙材料抗拉强度是六十几兆帕,而实验中是11兆帕,误差稍微有点大,不知道是实验的问题还是官方提供的参数有误。二是结论里“尼龙材料,当拉力不断增大的时候,发生的形变位移很小”这句话似乎有误,我觉得应该说是尼龙抗拉,但是形变率还是比较大的,从图中看,相同拉力下,尼龙的形变量比其他几种材料都大,只是它的弹性形变范围大,因此更耐拉,不易断裂损坏,撤销拉力后能恢复原形,这一点比其他材料要好很多。第三是可以再做个抗压强度实验,这样就完美了,呵呵。其实我现在做的一些机器人零件用的就是3D打印的尼龙材料,还是很喜欢它的,性价比很好。话说,你找的这个拉伸实验仪器,好像和我以前上学见到的一样,很怀念。------WPI


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2013-9-7 19:19:43 | 显示全部楼层
三种3D打印材料ABS、PLA、尼龙的实际打样效果

3D打印材料ABS、PLA、尼龙性能评测报告

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2013-9-7 19:22:49 | 显示全部楼层
实验技术平台:MTS公司的SANS电子拉力试验机 。

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2013-9-7 19:27:21 | 显示全部楼层
3D打印材料ABS、尼龙618打印出来的牙齿模型对比。

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2013-9-7 21:28:12 | 显示全部楼层
MTS公司的SANS电子拉力试验机
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小熊  发表于 2013-9-8 23:55:39
此实验只能说明材料的塑性和韧性,对于硬度有一定要求的材料,这个实验还不能充分说明。
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小熊  发表于 2013-9-9 15:10:32
楼主厉害啊, 不过测试条那么短确实不好操作。 为啥不按照ASTM D638取制样啊?
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2013-9-9 16:50:49 | 显示全部楼层
QQ_A36AE0 发表于 2013-9-8 23:55
此实验只能说明材料的塑性和韧性,对于硬度有一定要求的材料,这个实验还不能充分说明。

说的对,硬度测试将在后续推出。
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2013-9-9 18:44:05 | 显示全部楼层
北极熊 发表于 2013-9-9 16:50
说的对,硬度测试将在后续推出。

其实塑料模型的话一般不做结构材料,功能材料更谈不上。这种更多的是看结构,结构不同,受力也不同。
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2013-9-10 11:05:44 | 显示全部楼层
单车 发表于 2013-9-9 18:44
其实塑料模型的话一般不做结构材料,功能材料更谈不上。这种更多的是看结构,结构不同,受力也不同。

塑料材料做结构材料,功能材料的多的很啊。
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