3D打印耐高温材料TOP 10:高温应用选材指南
3D打印作为制造技术的诸多优势之一,是能跨行业、跨工况生产全功能零件。3D打印件常用于高温应用。但要在这类环境正常工作,必须采用耐高温材料。本文介绍几款最佳耐高温3D打印材料供高温应用选用。
最佳耐高温3D打印材料
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS)
ABS可承受高达100°C温度。热变形温度88-89°C,熔点约200°C。ABS以韧性好、抗冲击性强著称,适合打印高应力应用零件。玻璃化转变温度约105°C,对水溶性、磷酸和盐酸高度耐受。
- 技术: 熔融沉积建模 (FDM)
- 关键特性: 耐化学、抗冲击
- 常见应用: 排水/废管、吸入器、电气元件外壳
ULTEM 1010
ULTEM 1010在FDM热塑性塑料中耐热性、耐化学性和抗拉强度最高。提供透明、不透明和玻纤增强等级。广泛用于金属或塑料零件制造的定制工具、医疗工具和耐温模具。
这是高性能聚醚酰亚胺热塑性塑料,熔点340°C,玻璃化转变温度216°C。ULTEM 1010热膨胀系数最低。具食品接触和生物相容性认证,适合食品行业应用。
- 技术: 熔融沉积建模 (FDM)
- 关键特性: 卓越耐热、高抗拉强度、低热膨胀系数
- 常见应用: 医疗工具、耐温模具
CE 221 (氰酸酯)
该材料以耐高温和刚性著称。因高热变形温度,可安全用于高热要求应用。
CE 221树脂具有长期热稳定性,玻璃化转变温度约225°C,热变形温度231°C。该材料能承受高压并提供高精度表面光洁度。
- 技术: Carbon DLS
- 关键特性: 热稳定性、刚性、耐高压
- 常见应用: 工业产品、电子组装组件、流体歧管
ULTEM 9085
该材料强度重量比高、抗冲击性强且耐热性好。ULTEM 9085高度阻燃。用于航空航天和汽车工业的原型及工具生产。玻璃化转变温度186°C,热变形温度153°C。
ULTEM 9085凭借优异机械强度和轻量化,适合最终用途零件生产。
- 技术: 熔融沉积建模 (FDM)
- 关键特性: 阻燃、抗冲击
- 常见应用: 装夹夹具、复合材料模具
聚碳酸酯 (PC)
该材料结晶熔点约230-260°C,玻璃化转变温度147°C。聚碳酸酯是坚韧非晶材料,具有高抗冲击强度、稳定性和良好电性能。使用温度范围宽,热变形温度140°C。广泛用于安全头盔、汽车大灯透镜和防弹玻璃生产。
- 技术: 熔融沉积建模 (FDM)
- 关键特性: 半透明、韧性
- 常见应用: 眼镜塑料透镜、防护装备、汽车部件
PEEK
该材料耐强腐蚀化学品性能优异,机械强度高、尺寸稳定性好。熔融温度343°C,玻璃化转变温度143°C。PEEK能在高温下保持刚度,可连续用于高达170°C环境。用于航空航天、油气和半导体生产。
- 技术: 熔融沉积建模 (FDM)
- 关键特性: 耐化学、良好刚度、耐蒸汽和水
- 常见应用: 半导体组件、阀门和泵组件、食品加工机械
PC-Like Heat Resist Translucent / Accura 48
该高温耐受材料最适合需高强度和刚度的零件。广泛用于电子和照明组件原型制造。提供增强特征细节。
在0.46MPa测试压力下,PC-Like Heat Resist Translucent热变形温度70-85°C。经热后固化可提升至约135°C。
- 技术: 光固化立体成型 (SLA)
- 关键特性: 耐温、高强度、高刚度
- 常见应用: 电子和照明组件
铝合金 AlSi10Mg
铝合金AlSi10Mg在高温(约200°C)下强度优异。耐腐蚀性好、易抛光。加工性能好、耐热裂性好,熔点670°C。疲劳强度在110N/mm²优异。
其特性允许打印复杂几何形状,广泛应用于车辆、机械和飞机零件。室温抗拉强度450 MPa。
- 技术: 直接金属激光烧结 (DMLS)
- 关键特性: 轻量化、抗应力
- 常见应用: 电机、发动机
不锈钢 316L / 1.4404
不锈钢316L可在高达550°C下连续服役。该材料低碳,为铬镍钼不锈钢,熔点1400°C。耐腐蚀性优异,对含氯介质和非氧化性酸稳定。其耐腐蚀性和延展性使其成为航空航天、医疗和汽车等多行业应用的理想选择。
- 技术: 直接金属激光烧结 (DMLS)
- 关键特性: 耐腐蚀、延展性
- 常见应用: 实验室设备、换热器、螺母螺栓
Inconel 718 (镍铬超合金)
Inconel 718是镍铬基高强度超合金。耐腐蚀、极端压力和高达700°C高温。熔点约1400°C。抗拉强度1035 MPa。但脆性大,用硬质刀具加工性好。广泛用于制造、军工和航空航天。
- 技术: 直接金属激光烧结 (DMLS)
- 关键特性: 耐腐蚀、脆性、机械强度
- 常见应用: 燃气轮机发动机部件、压缩机外壳、模具架
耐高温3D打印材料性能对比
下表对比10种最佳耐高温3D打印材料的熔点和玻璃化转变温度:
| 材料 | 熔点 | 玻璃化转变温度 | 抗拉强度 |
| ABS | 200°C | 105°C | 42.5 – 44.8 MPa |
| ULTEM 1010 | 340°C | 216°C | 105 MPa |
| CE 221 | — | 225°C | 92 MPa |
| ULTEM 9085 | — | 186°C | 71.6 MPa |
| PC | 230 – 260°C | 147°C | 60 MPa |
| PEEK | 343°C | 143°C | 110 MPa |
| 铝合金 AlSi10Mg | 670°C | — | 450 MPa |
| 不锈钢 316L | 1,400°C | — | 520 – 690 MPa |
| Inconel 718 | 1,370 – 1,430°C | — | 965 MPa |
| PC-Like Heat Resist Translucent / Accura 48 | 热后固化后0.46MPa下热变形温度:170 – 250°C | UV和热后固化后玻璃化转变温度:122°C | 50 MPa |
耐高温3D打印材料成本对比
基于Xometry报价引擎对CAD模型的三种树脂成本对比:
| 材料 | 3D打印技术 | 单件成本 | 10件单价 | 100件单价 |
| ABS | FDM | € 9.13 | € 6.34 | € 2.57 |
| ULTEM 1010 | FDM | € 50.03 | € 35.80 | € 34.61 |
| CE 221 | Carbon DLS | € 645.21 | € 171.58 | 询价 |
| ULTEM 9085 | FDM | € 53.20 | € 23.83 | € 13.66 |
| PC | FDM | € 34.45 | € 25.89 | € 25.03 |
| PEEK | FDM | € 88.42 | € 64.65 | € 47.12 |
| PC-Like Heat Resist Translucent | SLA | € 72.87 | € 21.64 | € 18.03 |
| 铝合金 AlSi10Mg | DMLS | € 174.76 | € 89.19 | € 87.80 |
| 不锈钢 316L | DMLS | € 387.12 | € 294.83 | 询价 |
| Inconel 718 | DMLS | € 487.77 | € 333.16 | 询价 |
结语
Xometry Europe提供这些技术和耐高温材料的快速、可靠、高精度在线3D打印服务。通过即时报价引擎和超过2000家制造商网络,我们确保从报价到送达的无缝零件生产流程。
3D打印