加拿大初創公司Fortis3D正在為一系列工業應用推出兩種新的3D打印材料。伴隨著PA-GF20和PK-GF20的推出，Fortis3D對這兩種長絲的材料特性進行了詳細分析，使工程師可以了解其優點和適合的應用場景。

利用聚合物工程的背景，Fortis3D的科學家和工程師團隊創造了增強型聚酰胺（PA），以及聚酮（PK）3D打印長絲，它們比其他材料更堅固，而且玻璃纖維含量更低。

Fortis3D的業務經理Wayne Lam稱："我們發現，市場上大多數纖維增強的長絲可以生產出相對堅固的部件，但它們的強度遠不及傳統的注塑成型纖維增強樹脂。我們想讓更多的用戶能夠使用高強度的材料，而不僅僅是那些擁有昂貴工業機器的用戶?？紤]到這兩個目標，我們開發了這兩種材料，使其成為市場上最堅固的材料，甚至允許使用中檔打印機的用戶制造出具有很高強度的零件。”

PA-GF20和PK-GF20的特性

Fortis3D的PA-GF20和PK-GF20短切玻璃纖維增強材料可用于3D打印高性能功能部件。除了卓越的機械強度外，這兩種材料還具有耐化學、耐高溫、耐沖擊和耐磨損的特點，使它們在惡劣的環境中能夠經久耐用。這些材料的應用范圍從工業終端部件到夾具。

行業中的大多數其他玻璃纖維增強長絲使用非常短（100-300μm）的研磨玻璃纖維，并將其混入各種樹脂中。盡管它們具有良好的強度和可打印性，但可能會非常脆。切斷的玻璃纖維長度比較長（3毫米），就能提供非常高的強度，同時保留了基礎塑料材料的更多韌性，但在混合時更具有挑戰性。這兩種類型的纖維在復合過程中通常會斷裂得更多，導致最終產品中的纖維更短；因此在加工時必須采取預防措施，以盡量減少纖維的斷裂。

3D打印材料PA-GF20和PK-GF20的技術數據

Fortis3D的開發團隊優化了纖維負荷和加工變量，以產生該領域中 "最強 "的纖維增強聚酰胺長絲之一，其玻璃纖維含量較低。降低的玻璃纖維含量增強了打印性能，減小了噴嘴磨損和增加了表面光潔度。為了在調整后仍能達到78MPa的高拉伸強度，還額外采用了一種化學耦合劑，以加強玻璃纖維和聚合物基體之間的粘合力。

與注塑成型相比，它提供了超過90%的抗拉強度保有量，比其他領先品牌的玻璃纖維和碳纖維增強尼龍材料更堅韌。與典型的玻璃纖維增強PA6長絲相比，采用與Fortis3D的SnapPrint PA類似的尼龍共聚物時，吸濕率降低了30%。與玻璃纖維增強PA6長絲相比，即使放置在環境條件下，拉絲現象也已降至最低。

聚酮（PK）是丙烯、乙烯和一氧化碳的三元共聚物，其特點與PA12相似，但降低了吸濕性，其耐化學性和耐沖擊性更高，能夠減少摩擦和磨損。它還能在吸濕后保持機械強度，這一點與尼龍不同。在環境方面，聚酮生產所產生的二氧化碳比尼龍生產減少60%。然而，由于會產生過度的翹曲和對大多數成型臺粘合劑和材料沒有粘性，所以它極難獨立打印。

為了解決這個問題，Fortis3D的開發團隊創造了一種專有配方，大大減少了翹曲，只用PVA膠水就能符合大多數成型臺材料。添加了切碎的玻璃纖維來增強強度和剛度，從而使這種材料可以與行業中其他碳纖維或玻璃纖維增強的尼龍相媲美，而沒有過度吸收水分的危險。與典型的玻璃纖維增強PA6長絲相比，吸濕性降低了約70%，這意味著在一星期的環境條件下，可以限制拉絲的次數，使零件強度不受影響。

原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：Fortis3D推出強度極高的玻璃纖維增強尼龍和聚酮3D打印長絲