2024年Hyper Core 速聚芯™ 系列高性能材料白皮书

高性能材料3D打印发展趋势与解决方案

高性能材料3D打印的发展现状

近年来，随着硬化钢喷嘴和高温挤出机的普及，3D打印技术在工业领域的应用越来越广泛。尤其在汽车、汽车零部件、电子、医疗等领域，工程性能材料如聚碳酸酯(PC)、尼龙和碳纤维复合材料的3D打印已成为提升生产效率、降低成本和优化设计的关键手段。

提升效率的典型案例

• 黑灯工厂应用：联合利华和路雪太仓工厂通过引入Raise3D高性能和碳纤维3D打印设备，成功实现了快速响应备件需求，将碳纤维包覆零件的生产成本从1200元降至150元，且实现了隔日交付，大幅提升了生产效率。

面临的挑战与解决方案

• 材料性能差异：不同基材树脂导致的性能差异，尤其是碳纤维含量对材料性能的影响。解决方案是开发出“包芯”工艺的Hyper Core速聚芯™系列材料，通过将碳纤维或玻璃纤维集中为内芯，以高流动性热塑材料作为包浆，形成梯度界面，改善材料的延展性和强度。

• 打印难度与良品率：高性能复合材料打印的难度增加，良品率降低。解决方法是采用Hyper FFF®技术，通过高流量热端和主动消振算法，优化打印过程，提高打印速度和稳定性。

• 打印速度与冷却问题：高速打印时的冷芯现象。通过精确设计化学配方和使用高性能碳化硅喷嘴，确保材料快速熔化和固化，提高打印速度的同时保证层间结合力。

Hyper Core速聚芯™系列材料的解决方案

• 材料创新：Hyper Core速聚芯™系列材料采用包芯工艺，将碳纤维或玻璃纤维作为内芯，以尼龙或ABS等基材包裹，形成梯度界面，增强材料的性能和打印稳定性。

• 技术支持：搭载Hyper FFF®技术的Raise3D Pro3 HS系列，提供硬件和软件支持，包括高流量热端、主动消振算法和ideaMaker®切片软件，确保高速打印质量和精度。

• 材料性能比较：Hyper Core系列提供多种材料选项，如Hyper Core PPA CF25、Hyper Core PPA GF25和Hyper Core ABS CF15，分别适用于不同应用场景，提供从高强度、高刚性到耐磨损和耐冲击性的解决方案。

• 案例应用：通过与实际工业应用案例结合，展示了Hyper Core速聚芯™材料在提升生产效率、降低成本、优化设计等方面的实际效果，如在牙膏日化自动化产线中替换传统金属手指零件，使用Hyper Core速聚芯™材料打印，降低了成本并提高了零件刚性。

综上所述，通过技术创新和优化的打印解决方案，高性能材料3D打印在多个工业领域展现出强大的潜力和应用价值，有效提升了生产效率、降低了成本，并推动了产品的快速迭代和创新。