3D打印的塑胶成品可以代替金属吗？

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发布时间：2022-03-23

随着3D打印技术愈趋发达，愈来愈多人问的一个问题，就是塑胶3D打印部件是否可以代替金属部件。答案当然是“可以”。

几年前，塑胶3D打印部件代替金属部件听起来简直是天方夜谭。因为那个时候，3D打印品是由薄弱的材料和脆弱的结构制成，仅适合用作可以外观的原型。

但现时已经不同了，几乎每种类型的3D打印机都可以打印更坚固的材料，这引发了制造业的一场“小革命”。如今，人们正在考虑将打印出来的零件用于实际机械运作上，而不只是限于过去的外观原型设计上。

3D打印机的技术已续渐得到改进，使打印出来的成品质素大大提高，这是能满足传统制造零件强度重要的一环。

随着3D打印技术愈趋成熟，全球企业现正探索将3D打印技术套用于机械运作零件上的可能性。如果单位数量足够，但数量不过多，这将允许企业以较低廉的生产成本制作更複杂的零件或几何形状。

金属3D打印也是可行的，但它是迄今为止最昂贵的3D打印类型，因为它需要昂贵的设备，设施，后处理设备，材料和专家人员等。所以，一般如需维持单一使用金属零件，大部分用户还是会选择直接使用金属注造。但若设计中部分零件能使用替代品，塑胶3D打印将会是一个不错的选择。

高温3D打印

最近，一些3D打印机制造商率先开发了高温热塑性3D打印技术。用PEEK，PEKK，ULTEM等材料制成的零件，耐高温性引起了大家的好奇，就是可以使用这些3D打印塑胶零件代替金属零件吗？

低温热塑性3D打印由于强度低，耐热性差而无法使用，因此从未被认真考虑作为机械中的零件替代品。然而，高温材料，特别是具有通过注入碳纤维而增强的强度的材料，既能展示出强度又具有高的耐热性。因为特性接近金属的工程级别的要求，而且成本相对较低，重量也比金属轻得多。加上它们是3D打印的，因此它们可以呈现出不寻常的复杂几何形状，从而可以提高性能，种种因素下，令不少制造业的公司开展了3D打印塑胶零件代替金属零件的想法。

尽管它的耐热性比金属，例如，铝的玻璃化温度为660C，钢的温度超过1000C等要低。但可以肯定的说，PEEK（其中一种可以高温进行3D打印的材料）在250°C时的耐热性远高于传统的3D打印材料。

虽然高温热塑性物料不及金属的耐热性高，但如果你所需要的零件不要求需要像金属一样的耐热性，那麽高温热塑性物料是能够胜任的，在许多情况可以替金属物料。

高温3D打印应用

测试高温材料，例如碳纤维增强的PEEK，是需经由专门的高温3D打印设备进行研究的。PEEK之类的高科技聚合物与大量短切碳纤维的结合，开闢了一些前所未有的可能性。用这些材料进行测试具有特殊的科学技术意义，因为它们为所生产的物品提供了具有极高技术意义的结构和化学物理特性，例如耐热性和耐化学性。而且，这技术使他们能够实现以前无法达到的精确度，从而可以提高原型开发的能力和速度。

现时利用3D打印的塑胶成品代替金属的行业中，汽车行业是发展得最快的。由于塑胶成品比金属轻很多，因此为汽车省却了很多重量，从而省了油费，受到不少人讚赏。

当然，如果要进行大量生产的话，大部分时间还是用传统的方法生产比较好。