Filamet™ 金属丝材：特性与 FDM 打印制造指南

The Virtual Foundry 经多年研发推出 Filamet™ 金属丝材系列。通过烧结后处理，可获全金属零件，确立其FDM 金属 3D 打印开创者与标杆地位。

Filamet™ 丝材是什么？

Filamet™ 由基体金属 + 可生物降解环保聚合物（PLA）组成，金属颗粒含量极高。得益于PLA 作粘结剂，打印特性近似 PLA，任何 FDM 用户均可上手。

视频 1：什么是 Filamet？来源：The Virtual Foundry

市面大多数金属丝材金属含量仅约 30%，仅供装饰。但 Filamet™ 打印件烧结后具备基体金属全部性能。

例：Filamet™ 铜丝打印件，烧结前无导电性。

图 1：未烧结与烧结后的高碳钢 Filamet™ 锥体。来源：The Virtual Foundry

烧结后得全金属零件，这在 FDM 领域曾不可想象。Filamet™ 实现了接近 DMLS 技术的性能，但有特定限制。

因烧结需去除 PLA，成件将呈现：

• 一定孔隙率
• 体积收缩
• 非各向同性

视频 2：Filamet 丝材密度。来源：The Virtual Foundry

现有 Filamet™ 丝材：

• 316L 不锈钢 - 80% 金属 + 20% PLA
• 青铜 - 80% 金属 + 20% PLA
• 铜 - 90% 金属 + 10% PLA
• 6061 铝 - 65% 金属 + 35% PLA
• 高碳钢 - 75% 金属 + 25% PLA
• 钨 - 95% 金属 + 5% PLA

Filamet 铜 Filamet 青铜 Filamet 316L 不锈钢 Filamet 6061 铝

Filamet™ 特性

因高金属含量与金属本身密度，Filamet™ 密度远超标准 PLA。

打印 Filamet™ 建议用硬化钢喷嘴（高金属含量磨损普通喷嘴）。除钨丝材（允许 0.3 mm 喷嘴）与高碳钢丝材（需 ≥0.8 mm 喷嘴）外，其余建议 ≥0.6 mm 出料口防堵头。

图 2：黄铜喷嘴 vs 硬化钢喷嘴。来源：E3D

高金属负载导致丝材熔融前脆性较大（粘结聚合物比例极低）。但 The Virtual Foundry 持续研发，脆性持续改善（见视频）。

视频 3：Filamet 丝材脆性测试。来源：The Virtual Foundry

打印 Filamet™ 关键点：进挤出机前丝材须尽可能直，但盘绕导致有曲率。The Virtual Foundry 推出 Filawarmer——加热筒 + 温控器。

图 3：置于线轴内的 Filawarmer。来源：The Virtual Foundry

装置竖向置于线轴内，入料端贴近线轴、出料端对准挤出机入料口。建议悬挂加热筒让线轴自由转动。

视频 4：Filawarmer 演示。来源：The Virtual Foundry

丝材经加热筒失去曲率、柔性增强，降低拉伸强度防断裂、利打印。

打印 Filamet™ 需注意极强的首层粘床性，建议贴蓝胶带保护平台，防取件损坏平台。

Filamet™ 烧结

脱模后须烧结获全金属件。该过程移除丝材中的 PLA。未烧结前，件不具基体金属性能。

视频 5：Filamet 常见问答。来源：The Virtual Foundry

烧结是将压实金属粉末制坯，在低于熔点但足以使金属颗粒牢固结合的温度热处理，得全致密实心块。

烧结可在敞开式炉、真空炉或惰性气氛炉进行。详见《如何用 FDM 打印全金属件》一文了解烧结工艺与可用炉型。

若无合格烧结炉，可联系我们咨询在我方设施委托烧结的可行性与条件。

Filamet™ 后处理

烧结后可像金属件一样打磨抛光表面。建议用水砂纸由粗到细消除层纹与微小变形，最后用旋转抛光盘配抛光膏出光。视基体金属，烧结件可磨削、热整形、甚至焊接。

The Virtual Foundry Filamet™ 让FDM 3D 打印首次实现全金属件制造，后处理相对简易。

这对工业各界极具价值：3D 打印机制造、生物医学创新、喷气发动机开发、辐射屏蔽、航天探索、核能、牙科、艺术或时尚设计。