在航模制作领域,3D打印技术凭借其快速成型、个性化定制等优势,为航模爱好者提供了更多创造可能。然而,选择合适的3D打印材料对于制作出性能优良、外观精美的航模至关重要。不同的材料具有各自独特的特性,适用于不同类型的航模和制作需求。下面将详细介绍几种常见的适用于航模打印的3D打印材料及其特点。
PLA(聚乳酸)——入门之选,性价比
优点
- 易打印性:PLA是最常用的3D打印材料之一,具有较低的熔点和良好的流动性,打印过程中不易堵塞喷头,对打印温度和设备的要求相对较低。即使是初学者使用入门级的3D打印机,也能轻松上手,打印出质量较好的航模部件。
- 环保安全:它是一种生物可降解材料,由可再生资源如玉米淀粉等制成,无毒无味,在打印过程中不会释放有害气体,对环境和人体健康较为友好。这对于在室内进行航模打印制作的用户来说是一个重要的优势。
- 外观精美:PLA材料可以呈现出丰富的颜色,打印出的模型表面光滑,具有一定的光泽度,能够满足航模外观装饰的需求。而且,它还可以进行后处理,如打磨、喷漆等,进一步提升航模的美观度。
- 成本较低:与其他3D打印材料相比,PLA的价格相对较为亲民,这使得航模爱好者可以在不花费太多成本的情况下,进行航模的设计和制作,尤其适合初学者和预算有限的项目。
缺点及适用场景
- 强度和韧性有限:PLA材料的强度和韧性相对较弱,在受到较大外力冲击或长时间使用后,容易出现断裂和损坏的情况。因此,它更适合制作一些对强度要求不高的小型航模,如室内飞行的小型无人机、静态展示的航模等。
ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物)——强度韧性兼具,适合功能性部件
优点
- 高强度和韧性:ABS材料具有较高的强度和韧性,能够承受一定的外力冲击和弯曲变形,不易损坏。这使得它非常适合制作航模中需要承受较大应力的部件,如机翼连接件、起落架等。
- 耐热性较好:相比PLA,ABS具有更高的耐热性,在较高温度环境下不易变形。这对于一些需要在户外飞行或长时间运行的航模来说非常重要,可以保证航模在不同环境条件下的稳定性能。
- 可加工性强:ABS材料可以通过丙酮蒸汽处理等方法进行表面光滑处理,进一步提高模型的质量和外观。此外,它还可以进行钻孔、切割、粘接等二次加工,方便航模的组装和调试。
缺点及适用场景
- 打印难度较大:ABS在打印过程中需要较高的温度,并且容易产生翘曲和收缩的问题。这需要打印设备具有良好的加热床和封闭打印空间,以控制打印环境的温度和湿度。因此,使用ABS材料打印航模需要一定的打印经验和技巧,不太适合初学者。
- 气味较大:ABS在打印过程中会释放出一定的刺激性气味,需要在通风良好的环境中进行打印操作,以减少对人体的影响。它适用于制作对强度和耐热性要求较高的中型或大型航模,如户外飞行的固定翼飞机、直升机等的功能性部件。
PETG(聚对苯二甲酸乙二酯 – 共聚酯)——综合性能优异,平衡之选
优点
- 良好的强度和韧性:PETG结合了PLA的易打印性和ABS的强度韧性特点,具有较高的抗冲击性和柔韧性,能够承受一定的外力而不易断裂。同时,它的强度也足以满足大多数航模部件的制作需求。
- 耐化学性较好:PETG对许多化学物质具有良好的耐受性,不易被常见的溶剂腐蚀。这使得航模在使用过程中更加耐用,能够适应不同的环境条件。
- 透明度高:PETG材料具有较高的透明度,打印出的航模部件可以呈现出清澈透明的效果,非常适合制作需要透明部件的航模,如飞行器的舷窗、灯罩等。
- 打印过程稳定:与ABS相比,PETG在打印过程中不易产生翘曲和收缩问题,打印成功率较高。而且,它的打印温度范围相对较宽,对打印设备的要求也不是很高,适合大多数3D打印机使用。
缺点及适用场景
- 表面光泽度较低:虽然PETG打印出的模型表面比较光滑,但相比PLA,其光泽度略低。如果对航模的外观光泽度有较高要求,可能需要进行额外的后处理。PETG适用于制作各种类型的航模,尤其是对强度、韧性和耐化学性有一定要求的中型航模,如多旋翼无人机、滑翔机等。
尼龙材料——高性能之选,适用于专业航模
优点
- 高强度和耐磨性:尼龙材料具有极高的强度和良好的耐磨性,能够承受较大的载荷和频繁的摩擦。这使得它非常适合制作专业航模中需要高强度和耐用性的部件,如高速飞行器的机身、螺旋桨等。
- 良好的柔韧性和抗冲击性:尼龙材料在具有高强度的同时,还具有一定的柔韧性,能够在受到冲击时吸收能量,减少断裂的风险。这对于航模在飞行过程中遇到意外碰撞时起到很好的保护作用。
- 耐高温性能较好:部分尼龙材料具有较高的耐热性,能够在高温环境下保持稳定的性能。这对于一些在高温条件下运行的航模,如喷气式模型飞机等,是非常重要的特性。
缺点及适用场景
- 打印难度高:尼龙材料对打印设备和打印参数的要求较高,需要专门的尼龙打印喷头和高温打印环境。而且,尼龙在打印过程中容易吸收水分,导致打印质量下降,因此需要在干燥的环境中进行打印前处理和存储。
- 成本较高:相比其他常见的3D打印材料,尼龙材料的价格较为昂贵,这增加了航模制作的成本。它主要适用于专业航模制作和对性能要求极高的竞赛级航模,如高速竞速无人机、大型仿真模型飞机等的关键部件制作。