PVA —聚乙烯醇是一種廣泛應(yīng)用于 3D 打印行業(yè)(yè)的材料，因?yàn)樗軌蛉芙庥謁?。特別是在使用 FDM 雙擠出機(jī)時(shí)(shí)，它可用于創(chuàng )(chuàng)建打印介質(zhì)(zhì)。這樣，用戶(hù)就可以在不影響打印質(zhì)(zhì)量的情況下，更自由地設(shè)計(jì)具有復(fù)雜幾何形狀的零件。設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)和懸臂部件越多，制造部件所需的支撐就越多。魔猴網(wǎng)(wǎng)更新的這篇指南，將幫助大家更好地了解這種材料的特性及其在 3D 打印中的作用，從而在每個(gè)(gè)制造過(guò)程中實(shí)(shí)現(xiàn)最佳效果。
PVA 的生產(chǎn)(chǎn)和特點(diǎn)(diǎn)
從技術(shù)(shù)上講，PVA 是合成聚合物家族中的一員，其顯著(zhù)特點(diǎn)(diǎn)是可生物降解。它是通過(guò)聚合醋酸乙烯酯制成的，然后將其水解，得到用于 3D 打印的線(xiàn)材材料。它的外觀(guān)為透明至灰白色，具有很強(qiáng)的耐油性和耐油脂性。這種材料與 PLA 或尼龍等其他熱塑性塑料一樣，具有非常好的粘合性，同時(shí)(shí)還具有很高的拉伸強(qiáng)度和柔韌性。此外，它還無(wú)味、無(wú)毒，可生物降解，因此對人類(lèi)、動(dòng)物和環(huán)(huán)境都很安全。
詳細(xì)來(lái)說(shuō)，PVA拉伸伸長(cháng)率為 360%，拉伸強(qiáng)度為 22 MPa。根據(jù)濕度的不同，PVA 還可以變得非常柔韌和富有彈性，因?yàn)樗梢宰鳛闊崴芐運芰系腦鏊軇?。這種材料實(shí)(shí)際上很脆，易碎，抗拉強(qiáng)度低，但當(dāng)從空氣或水中加入水分時(shí)(shí)，它的彈性會(huì )越來(lái)越好，并能完全溶解在水中。除此之外，它的外觀(guān)介于透明和乳白色之間。它易于在3D打印中加工。此外，它是無(wú)毒的，事實(shí)(shí)上也是無(wú)味的，盡管在打印過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)(chǎn)生輕微的氣味。不
3D打印中的PVA
如前所述，PVA 的主要優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)之一是其溶解能力。其最顯著(zhù)的一點(diǎn)(diǎn)是，它只需要水就能去除支撐材料，即不需要成分更復(fù)雜的溶劑。
不過(guò)，PVA 的一些缺點(diǎn)(diǎn)也值得一提，盡管這些缺點(diǎn)(diǎn)一般也適用于其他可溶性材料。其中之一就是它對濕度非常敏感，濕度會(huì )直接影響材料。為確保不改變其特性，應(yīng)將其存放在空氣高度受控的地方。如果不擠出時(shí)(shí)噴嘴處于高溫狀態(tài)(tài)，PVA 也更容易堵塞。
此外，許多用戶(hù)認(rèn)為 PVA 是一種價(jià)(jià)格昂貴的材質(zhì)(zhì)。還有，為了獲得良好的基材效果，PVA 需要將印刷壓盤(pán)預(yù)熱到 45 至 60oC 之間，并將擠出機(jī)加熱到 180 至 200oC 之間。如前所述，儲存也至關(guān)(guān)重要。PVA 線(xiàn)材應(yīng)始終貯存在避光、避塵的陰涼處。最佳儲存溫度為 15-25°C，避免陽(yáng)光直射。如果材料已經(jīng)(jīng)吸濕，則應(yīng)在 50-80°C 下干燥約 8-12 小時(shí)(shí)后再進(jìn)(jìn)行印刷。
在使用這種材料時(shí)(shí)，另一個(gè)(gè)需要考慮的要點(diǎn)(diǎn)是擠出機(jī)的配置。在 PVA 熱端不工作時(shí)(shí)對其進(jìn)(jìn)行冷卻，可防止上述滲漏和堵塞。打印時(shí)(shí)建議將頂部支撐間隙設(shè)置為 0 層，以獲得更理想的表面光潔度。由于背襯將會(huì )溶解，因此在制造過(guò)程中它們是否粘附在最終部件上并不重要。當(dāng)材料新鮮并一直保持干燥時(shí)(shí)，可獲得最滿(mǎn)意的效果和最平滑的物體。一旦 PVA 吸收了過(guò)多的水分，就會(huì )在印刷過(guò)程中以嘶嘶聲的形式表現(xiàn)出來(lái)，并在最終產(chǎn)(chǎn)品上以卷曲、串連、孔洞、氣泡和擠出不足的形式表現(xiàn)出來(lái)。
與儲存 PVA 不同，后期處理非常簡(jiǎn)單。只需將打印后的產(chǎn)(chǎn)品放入水浴中，等待 1 到 2 個(gè)(gè)小時(shí)(shí)讓載體材料溶解。
PVA 的應(yīng)用
作為一種可溶性材料，PVA 是制造復(fù)雜幾何形狀零件、內(nèi)腔、概念模型和模具的理想輔助材料。3D打印夾具可提供更好的表面質(zhì)(zhì)量，還可以調(diào)整零件的方向，優(yōu)(yōu)化其機(jī)械性能。3D打印夾具不僅能提供更好的表面質(zhì)(zhì)量，還能對快速成型零件進(jìn)(jìn)行校準(zhǔn)，以?xún)?yōu)(yōu)化其機(jī)械性能。
此外，無(wú)論設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度如何，PVA 都能實(shí)(shí)現(xiàn)所有類(lèi)型零件的三維打印，這種材料在藝術(shù)(shù)界也被廣泛用于制作裝飾模型。
