免費下載：巴斯夫發(fā)布《濕度對FFF 3D打印線材的影響白皮書》

在增材制造（AM）中，工業(yè)應(yīng)用對熱塑性線材的需求不斷增加，促進了材料標準的不斷提高。其中，線材的水分含量可以說影響3D打印過程的成敗。白皮書從濕度對FFF 3D打印線材的影響，以Ultrafuse® PET CF15為例，突出控制線材水分含量的重要性，并為此提供了有效的解決方案。

巴斯夫Forward AM提供了各種線材材料。從標準材料，如聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚丙烯(PP)到工業(yè)級材料，如碳纖維聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET CF15)、高溫聚酰胺(PAHT)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺(PA)、聚苯砜(PPSU)。

盡管許多塑料整體上都有吸水傾向，但濕度對每種材料的影響并不相同。在增材制造中，某些線材比其他線材更容易吸水、更容易受到水分子的影響，導致物理特性和機械性能的降低。

PET CF15是聚對苯二甲酸乙二醇酯，加入了15%的碳纖維。該材料用于框架、原型、無人機、面罩等。其中的碳纖維提升了材料的強度和剛度，同時保持較低的重量。雖然該材料填充有15%的碳纖維，但PET CF15呈現(xiàn)的是啞光效果，減少了后處理需要。天然的PET容易受到水分影響，加入了碳纖維可能會提高吸水性。在潮濕環(huán)境下，線材的水分吸收速率增高，打印過程的穩(wěn)定性和可重復性受到影響。

水分對打印性能的影響

• 氣泡問題
• 粘度降低，導致滲漏和粘連
• 擠出流動性變化，產(chǎn)生擠出剩余、堵塞沉積
• 導致部件的美觀性和質(zhì)量降低
  

△使用水分含量為0.17 w%的PET CF 15線材打印的零件

△使用水分含量≥0.07w%的線材打印的零件

線材含水量超過0.07w%時，美觀度會整體下降。這些影響在淺色和對濕度更敏感的線材中尤為明顯。

水分對尺寸精度、零件性能的影響

• 水分蒸發(fā)會產(chǎn)生氣泡，導致整體重量下降
• 導致零件膨脹
• 打印件表面變得更加粗糙，更加不規(guī)則
• 降低拉伸性能
  

減少線材水分含量
為了成功打印具有準確性和一致性的零件，應(yīng)關(guān)注環(huán)境條件。通過保持低且恒定的環(huán)境濕度，使線材可長期保持較低的水分含量。以下是一些有效解決方案：

• 密封箱
  

在完全封閉時可以提供恒定濕度的環(huán)境，建議添加干燥劑降低濕度

• 主動加熱干燥柜
  

主動加熱干燥可使儲存室溫度高于室溫，使材料保持低含水量，適合存儲

• 主動加熱干燥存儲盒
  

可以在打印過程中為材料提供獨立干燥方案

• 熱風干燥器
  

通過加熱空氣并將水分散發(fā)，去除吸水性線材中的水分

• 真空烘箱
  

可以通過低壓去除游離水分迅速降低空氣濕度，還可以減少固體中的結(jié)合水，適合對熱敏感的材料

線材含水量對增材制造的整體成功有著巨大影響�？刂凭�材的水分含量可以提高打印性能、尺寸精度和零件質(zhì)量。使用適當?shù)膬Υ婧透稍锓椒�，可以減少線材中的水分含量，提高打印的穩(wěn)定性和可重復性。如果要獲得高水平的外觀和機械性能，使用Ultrafuse® PET CF15打印時，含水量需保持在0.07w%以下。

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