技术数据表

您可以在本节中找到我们所有的技术数据表(TDS)文本内容以及可下载的 PDF 链接。您也可以在我们的 下载 arrow-up-right页面上找到它们。

如何解读用于 FFF 3D 打印的材料 SDS 与 TDS

在为 FFF 3D 打印选择耗材时,制造者常会遇到两份关键文件: 安全数据表(SDS) 以及 技术数据表(TDS)。SDS 着重于安全处理、储存和危害,而 TDS 则提供材料的 机械、热学和加工特性 。知道如何阅读这些数值可以让您比较材料并为您的应用优化设置。

以下是对 TDS 中常见数值和图表的解读指南,示例参考了 Polymaker HT-PLA V1.1 arrow-up-right作为示例。


热学特性

FFF 材料列出了一系列与温度相关的测量值,用以描述塑料在受热时的行为。

  • 玻璃化转变温度(Tg): Tg 是聚合物从刚性、类玻璃状态转变为更柔软、类橡胶状态的温度。在 HT-PLA 中,Tg 约为 59.8°C。

  • 熔融温度(Tm): 材料结晶区域熔化的温度。在此,HT-PLA 的熔点约为 177°C。了解这一点可确保选择的挤出温度远高于该值以保证顺畅流动。非晶聚合物则没有明确的熔融温度。

  • 结晶温度(Tc): 聚合物的无定形区在冷却时重新组织成更有序的结晶结构的温度。对于 HT-PLA,Tc 大约为 77°C。强结晶会在打印后提高刚性和耐热性。

  • 分解温度(Td): 这是材料开始发生化学分解的温度。对于 HT-PLA,分解发生在约 336°C。超过此温度有烧焦或释放烟雾的风险。

  • 维卡软化点(Vicat): 材料在规定负载下开始变形的温度。HT-PLA 在退火后显示高于 100°C 的值,这有助于指示在开始下垂前的工作温度范围。

  • 热变形温度(HDT): HDT 衡量材料在给定温度和负载下发生弯曲的温度。HT-PLA 在未退火时的 HDT 约为 58°C,但退火后可升至 150°C 以上。这是衡量零件在高温环境中热稳定性的关键指标。

解读 HDT 曲线

一条 HDT 曲线 绘制了随温度升高材料在负载下的挠度。平缓的区域表明对软化的良好抵抗,而陡降则显示发生塑性变形的转变点。对于 HT-PLA,该曲线展示了退火为何能显著提升高温性能,将软化点向上移动多达 50°C。


机械特性

了解拉伸、弯曲和冲击测试至关重要,这些测试显示了耗材的强度、刚性和韧性。

  • 拉伸强度: 材料在被拉伸至断裂前能承受的最大应力。HT-PLA 在 XY 方向约为 43 MPa,但在 Z 方向仅约 20 MPa,显示出 FFF 零件常见的层间粘结薄弱。

  • 杨氏模量: 衡量材料在拉伸下的刚性,数值以兆帕(MPa)表示。HT-PLA 约为 3000 MPa,表明相较于如 TPU 等柔性材料它相对较硬。较高的模量意味着在负载下伸长更少。

  • 断裂伸长率: 材料断裂前能够承受的应变(百分比伸长)。HT-PLA 在断裂前的伸长率不到 3%,相比尼龙或 TPU,它是较为刚性且脆性的材料。

  • 弯曲(抗弯)强度: 材料在弯曲时断裂前能承受的应力。对于 HT-PLA,平面内值接近 66–74 MPa,反映出良好的刚性。

  • 弯曲模量(抗弯模量): 类似于杨氏模量,但在弯曲载荷下测量,而非拉伸。这有助于预测梁和承载部件的刚性。

  • 有缺口查帕冲击强度: 测量样品在突发冲击下能吸收的能量。HT-PLA 的值约为 4–5 kJ/m²,与经改性的抗冲击等级如 ABS 或 PC 混合物相比属于中等偏低。该测试突显了材料的脆性或韧性。


打印与加工数据

TDS 通常包含推荐的打印条件:

  • 喷嘴温度: HT-PLA 为 210–230°C

  • 热床温度: 25–60°C

  • 干燥要求: 若吸潮则在 60°C 下干燥 6 小时

  • 打印速度: 最高可达 300 mm/s

  • 退火: 在 80–90°C 下 30 分钟可提高结晶度并改善 HDT

这些说明对于实现所列性能至关重要。超出这些参数打印的材料可能会表现出显著降低的强度和稳定性。


SDS 与化学耐受性

SDS 扩展了化学安全、储存、处置和处理方面的危害。表格通常包括材料对酸、碱或油类的耐受性。例如,HT-PLA 列出:

  • 对油类和油脂具有良好抵抗性

  • 对强酸抵抗性差

  • 对碱类的抵抗性从一般到差

这有助于判断在可能接触化学品的环境中的适用性。


同时使用 TDS 与 SDS

  • 在决定材料的机械与热性能是否符合零件要求时,请使用 TDS 在确定如何安全使用、处理和存储耗材时,请使用

  • 在决定材料的机械与热性能是否符合零件要求时,请使用 SDS SDS

通过学习解读两份文件中报告的技术指标,您可以将耗材的性能与您的应用相匹配,更明智地选择材料,并预测 3D 打印零件在使用中的表现。

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