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Choosing the right powder

Choosing the right powder

Formlabs 提供八种粉末供客户选择,满足多种应用需求。某些粉末可能比其他粉末更适合您的特定应用。阅读本文,了解根据各种因素选择合适粉末的预期和指南。

  Nylon 12
Recommended
Nylon 12 Tough Nylon 11 Pro Nylon 11 Nylon 12 GF TPU 90A Nylon 11 CF Nylon 12 White
Printer Compatibility Fuse 1
Fuse 1+ 30W
Fuse X1
Fuse 1+ 30W Fuse 1+
Fuse X1 (Q1 2027)
Fuse 1+ 30W Fuse 1
Fuse 1+ 30W
Fuse X1 (Q2 2027)
Fuse 1
Fuse 1+ 30W
Fuse X1 (Q2 2027)
Fuse 1+ 30W Fuse 1+ 30W
Printing Environment Air (Fuse 1+ 30W)
Nitrogen (Fuse X1)
Air Nitrogen (Fuse 1+ 30W)1
Nitrogen (Fuse X1)
Nitrogen1 Air Air (Fuse 1+ 30W)
Nitrogen (Fuse X1)
Nitrogen Nitrogen2
Minimum Refresh Rate 30% 20-40% 30% 30% 50% 20% 30% 30%
Printing Properties
Dimensional Accuracy Best Best Best Good Best Fair Good Good
Surface Finish Quality  Best Good Good Good Best Fair Good Good
Print Speed Best Best Good Fair Fair Good Fair Fair
Fine Feature Quality Best Best Best Fair Fair Good Fair Good
High Aspect Ratio Parts Best Best Fair Fair Good Fair Good Best
Large Cross Section Parts Good Best Good Fair Good Fair Good Good
Material Properties TDS TDS TDS TDS TDS TDS TDS TDS
Stiffness Best Good Best Best Good Not Recommended Best Best
Impact Resistance Good Best Best Best Good - Best Good
Elongation Fair Good Good Good Not Recommended Best Fair Fair
Heat Resistance Good Good Good Good Best Good Best Good
Low Moisture Absorption Fair Best Good Good Best Fair - Not Recommended
Lightweight / Density Good Good Good Good Fair Good Good Good
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1 Nylon 11 and Nylon 11 Pro are recommended to print in nitrogen for all new customers. Printing in air is possible but with often material property compromises and powder degradation at a faster rate.
2 Nylon 12 White is recommended to print in nitrogen to maintain the most consistent white appearance, but can be printed in air with noted yellowing of powder over time. Yellowing of the powder has little impact on dyeing capability of the parts.

如需 PDF 版本的全尺寸图表,请单击此处。有关如何评估尺寸精度、表面光洁度和其他指标的详细信息,请阅读下文有关粉末性能和部件几何结构考虑因素的章节。

除 Formlabs 标准要求外,Nylon 12 Powder 几乎不需要额外的调试。按照 Nylon 12 Powder 的 Formlabs 设计指南和设置步骤,您有望从首次构建开始就能成功打印。Nylon 12 Powder 是 Formlabs 的最佳推荐产品,适用于各种应用,包括快速周转原型制造和高混合、低混合生产,具有出色的部件产量。

其余的 SLS 粉末可能需要在 Formlabs 标准建议之外进行额外的调试,具体取决于部件或构建。这些额外步骤可能包括:

  • 在成型室中改变部件定向和打包密度,优化部件产量和打印成功率
  • 根据部件产量和打印成功率完成其他维护或校准
  • 如有经验,可使用打印设置编辑器进一步为您的应用调试最佳设置

这些材料最适用于低混合生产、一般原型制造以及其他可以确定最佳设置的环境。

打印机/粉末兼容性

每种粉末都有其独特的配方,可使用 Fuse 1 代打印,但客户在决定粉末是否符合自身需求时,应该考虑一些限制因素。这些制约因素由硬件驱动,对部件的成本、时间和质量产生影响。

Fuse 1 与 Fuse 1+ 30W

请参见下表,了解哪些粉末与哪种 Fuse 1 代打印机兼容。

与 Fuse 1 兼容与 Fuse 1+ 30W 兼容
Nylon 12 PowderNylon 12 Powder
Nylon 12 GF PowderNylon 12 GF Powder
Nylon 11 Powder*Nylon 12 Tough Powder
TPU 90A PowderNylon 12 White Powder
 Nylon 11 Powder
 Nylon 11 CF Powder
 TPU 90A Powder

*Formlabs 强烈建议在 Fuse 1+ 30W 打印机上使用氮气打印 Nylon 11 Powder。

空气与惰性气氛

某些粉末对成型室中的氧化很敏感。在 Fuse 1+ 30W 打印机上,使用氮气是解决该问题并保持 Formlabs 记录材料性能的有效方法。请参见下表,了解哪些粉末应使用氮气打印。

建议使用空气建议使用氮气
Nylon 12 PowderNylon 11 Powder*
Nylon 12 GF PowderNylon 11 CF Powder
Nylon 12 Tough PowderNylon 12 White Powder**
TPU 90A Powder

* Nylon 11 Powder 可在空气中打印,但由于材料性能和粉末降解的原因,需要较高的刷新率。不建议新用户在空气中打印 Nylon 11 Powder。

**在氮气中打印 Nylon 12 White Powder,以便在多次构建中保持最一致的白色部件外观。Nylon 12 White Powder 可以在空气中以相同的刷新率进行打印,但经过多次构建后,粉末会因成型室中的氧化作用而开始泛黄。如果最终目的是对部件进行染色,那么粉末和部件泛黄不会影响部件的染色能力。

粉末性能

刷新率

刷新率定义了可以重复使用上一次构建中的粉末量。刷新率越低,使用的新粉越少,成本效益越高。根据具体的工作流程,尝试不同的刷新率。Formlabs 建议并验证特定刷新率的设置,除了针对特定材料的少数关键例外情况外,不能保证在测试范围之外的成功打印。

Formlabs 宣传的刷新率由 Formlabs 决定,体现了成本、性能和外观之间的最佳平衡。如果您的具体应用对功能或美观性能的要求有所不同,可以考虑使用不同的刷新率,但不能保证达到 Formlabs 宣传的性能规格。

材料 推荐刷新率
Nylon 12 Powder 30%
Nylon 12 GF Powder1 50%
Nylon 12 Tough Powder2(尼龙 12 Tough Powder) 20–40%
Nylon 12 White Powder 30%
Nylon 11 Powder3 30%
Nylon 11 CF Powder 30%
TPU 90A Powder 20%

1 Nylon 12 GF Powder 使用 50% 的标准刷新率,但在 Formlabs 的具体指导下,可使用 70% 的刷新率来排查部件缺陷。

2 使用 Nylon 12 Tough Powder 时,刷新率越低,粉末经济性越好。使用较高的刷新率可获得最佳产量、更快的周转速度和更少的老化负担(即可以使用较高的粉末刷新率进行较高填充密度的打印,而不是运行老化打印以保持较低的刷新率)。

3 如果在空气中打印 Nylon 11 Powder,Formlabs 建议使用 50% 的刷新率。对于某些应用,在空气中打印 Nylon 11 Powder 可能要求更高的刷新率,以获得理想的效果。在超过标准建议的情况下,调整 Nylon 11 Powder 的刷新率之前,请咨询 Formlabs。

打印速度

打印速度是对部件烧结速度的评估。Formlabs 根据完成整个成型室的构建所需的时间来评估这一指标。

尺寸精度

尺寸精度是在不需要调整模型定向或几何形状的情况下,对部件能够可靠实现的公差进行的评估。以下“最佳”、“良好”和“尚可”标注代表在水平面中打印的尺寸。Z 轴方向的尺寸精度也可能取决于部件的几何形状和在成型室内的放置位置,但可以通过咨询 Formlabs Support 进行优化。

有关尺寸精度的更多信息,请参阅我们的白皮书测量 SLS 尺寸精度和打印重复性。

  • 最佳:打印尺寸与真实尺寸相符(误差在 0.5% 以内),在成型体积的不同区域具有高度一致性。模型的几何形状或定向应很少或无需调整。
  • 良好:部件偶尔会出现大于 0.5% 的尺寸误差。这种错误可能在成型体积的不同区域更明显,也可能是冷却过程中材料的体积变形或翘曲造成的。可能需要对模型的几何形状或定向进行一些调整。
  • 尚可:部件尺寸误差大于 0.5%。与其他粉末相比,不同成型体积或不同位置的成型结果可能会有较大差异。为获得最佳效果,可能需要对模型的几何形状或定向进行调整。

表面光洁度

表面光洁度的评估依据是通过重新打印或调整部件方向来纠正表面缺陷的能力,以及在无任何缺陷的情况下打印部件时的整体平滑度。

  • 最佳:打印部件在整个打印床上都很光滑,重复性好。可能会出现一些轻微的打印瑕疵,但基本上可以通过重新打印或重新定位模型来纠正。
  • 良好:部件不平滑,但打印与打印之间可重复。整个打印体积内可能会出现一些差异。可能会出现一些小瑕疵,但基本上可以通过重新打印、调整模型位置和日常打印机维护来纠正。
  • 尚可:部件在打印过程中不平滑或重复性差。结果可能因材料老化、批次或部件几何形状而异。缺陷可以通过调试来纠正,但发生的频率可能比其他粉末更高。

部件的几何形状考虑因素

精细特征分辨率

精细特征分辨率的评估比较的是每种粉末打印清晰锐利的精细特征的能力。如果精细特征对部件性能至关重要,则不建议使用精细特征分辨率一般的粉末。

  • 最佳:可分辨精细特征。为了获得最佳性能,可能需要调整精细特征的尺寸,以满足粉末的最小特征尺寸。
  • 良好:某些精细特征,尤其是小于最小特征尺寸的特征,将无法分辨。
  • 尚可:精细特征无法清晰分辨。如果您的应用要求有精细细节,这种材料并非理想选择。

高纵横比部件

高纵横比部件是指部件的高度与底部比例至少为 2:1。

  • 最佳:以高纵横比打印的部件与真实几何形状相符。一些跨越成型体积高度的细长部件在特定情况下可能会出现翘曲。
  • 良好:可以打印高纵横比打印部件,但容易出现一些翘曲。可能需要调整部件位置和定位。并非所有高纵横比部件都适合使用这种材料。
  • 尚可:高纵横比部件可能不适合这种材料。

大截面部件

大截面部件是指单层烧结大量材料的笨重部件。针对这种几何形状,某些粉末的形状保持得更好,表面缺陷也更少。

  • 最佳:大型部件打印尺寸准确,无表面缺陷。
  • 良好:大型部件的尺寸可能不够精确,但仍具有适印性,表面不应有缺陷。
  • 尚可:大型部件可能存在尺寸误差和表面缺陷。在将这种材料用于大型部件应用之前,请考虑您的尺寸要求。

材料性能

选择适合您应用的材料还取决于材料性能要求。本文顶部的表格列出了几种常见参考材料性能。查看每份技术数据表 (TDS),了解每种粉末的性能。

材料数据表
Nylon 12 PowderTDS
Nylon 12 GF PowderTDS
Nylon 12 White PowderTDS
Nylon 12 Tough PowderTDS
Nylon 11 PowderTDS
Nylon 11 CF PowderTDS

使用示例

有关每种 Formlabs SLS 粉末如何用于不同应用的示例,请查看这些客户案例:

材料使用案例
Nylon 12 PowderKling & Freitag
Nylon 12 GF PowderJasper Engines
Nylon 12 White Powder敬请期待
Nylon 12 Tough Powder敬请期待
Nylon 11 PowderMAG Orthotics
Nylon 11 CF PowderTUM
TPU 90A PowderArtus3D