聚碳酸酯(簡稱PC)是一種以優異抗沖擊性和透明度著稱的熱塑性塑料,兼具輕量化與高強度特性,廣泛應用于專業領域。盡管其打印難度高于PLA或PETG(需較高擠出與壓板溫度),但在需要熱穩定性、機械性能與光學特性的復雜零件設計中,PC仍展現出獨特價值。目前,PC在3D打印中主要以FDM工藝的長絲形式應用,同時存在兼容光聚合工藝的樹脂類型。
PC的生產與核心特性
聚碳酸酯由德國拜耳公司于20世紀50年代首次專利化,通過雙酚A與光氣的縮聚反應合成。具體工藝中,雙酚A轉化為鹽形式后與溶解在氯溶液中的光氣反應,最終生成具備多種行業所需特性的聚合物。
PC的標志性優勢包括:高耐沖擊性、耐刮擦性與耐熱性(可承受110℃高溫),同時兼具透明度與低密度(遠低于玻璃),賦予其理想光學性能。但需注意,PC不耐化學試劑與紫外線,長期暴露于陽光下可能導致老化。此外,因可能釋放雙酚A顆粒,PC不適用于食品接觸類應用。
3D打印PC的關鍵工藝要求
如前所述,PC在3D打印中主要以長絲形式供應,因此本文聚焦該形態的應用。打印時需注意以下要點:
溫度控制:擠出溫度需在260-290℃之間(部分長絲可能需320℃),壓板溫度至少110℃。
防翹曲措施:PC易發生翹曲,需確保打印平臺與材料良好粘合。建議使用BuildTak涂層等附加粘合劑,并采用封閉式打印環境以穩定溫度,避免變形或開裂。
材料保存:PC長絲具有吸濕性,需存放于干燥環境中以防水分影響打印質量。
PC在3D打印中的典型應用
盡管PC的打印工藝限制多于其他熱塑性塑料,其在增材制造市場仍占據重要地位,尤其適用于需要耐熱(最高110℃)、高抗拉強度與耐久性的場景。典型應用包括:機械零件、熱成型模具、鉸鏈、功能原型及滑輪軸承等。通過PC的獨特性能,這些部件可實現傳統工藝難以達到的綜合性能。
通過精準的工藝控制與材料特性利用,PC在3D打印中成功平衡了高性能需求與復雜設計實現,成為專業領域不可或缺的材料選擇。
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