如果3D打印想在塑料世界的制造技術(shù)中確立自己的永久地位，它將無(wú)法避免聚丙烯（PP）。PP是最常用的塑料之一，特別是在包裝、電氣和汽車行業(yè)。
PP塑料主要通過(guò)注射成型的方式加工成產(chǎn)品。作為一種3D打印材料，PP還不是那么廣泛，特別是與PA12等作為3D打印材料的廣泛使用相比。其原因在于聚丙烯的特性以及與各自3D打印技術(shù)相關(guān)的挑戰(zhàn)。在下文中，我們想仔細(xì)研究一下聚丙烯的3D打印，并展示該材料如何也能被添加式加工。
什么是PP（聚丙烯）？
PP是什么材料？聚丙烯和大多數(shù)其他塑料一樣，是一種熱塑性塑料。這意味著材料在受熱時(shí)可以被融化和塑形。即使在冷卻后，PP也可以再次熔化并重新塑形。這是持久性塑料或彈性體所缺乏的特性，例如，因?yàn)榉肿渔溩兓蟆?/p>
聚丙烯的化學(xué)和機(jī)械性能都使其成為廣泛領(lǐng)域中非常受歡迎的材料。在包裝行業(yè)，聚丙烯以其對(duì)溶劑和脂肪以及大多數(shù)酸和堿的耐化學(xué)性和疏水性而獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。使用聚丙烯的另一個(gè)工業(yè)分支是汽車工業(yè)。它得益于材料的輕質(zhì)、高韌性和沖擊強(qiáng)度。因此，PP非常難以斷裂，而且通常在斷裂時(shí)不會(huì)造成尖銳的邊緣。
但是，像每一個(gè)獎(jiǎng)?wù)乱粯樱琍P也有第二面。熱塑性塑料的表面具有極強(qiáng)的惰性，因此只有經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚聿拍苓M(jìn)行粘合。3D打印聚丙烯需要極其精確的溫度管理。作為一種熱塑性塑料，它特別適用于長(zhǎng)絲或基于粉末床的3D打印技術(shù)。
3D打印聚丙烯的挑戰(zhàn)是什么？
PP材料的性能特征使得添加劑加工具有挑戰(zhàn)性。由于該材料的疏水性，它更難用于使用水基墨水燒結(jié)的3D打印技術(shù)。作為一種熱塑性塑料，PP對(duì)熱非常敏感，因此作為一種3D打印材料需要精確的熱管理，以確保穩(wěn)定的層間結(jié)合，并控制3D打印部件的翹起。PP的結(jié)晶熔化范圍約為160-165°C。
塑料的低表面能使得它很難用經(jīng)典的粘結(jié)劑噴射3D打印工藝進(jìn)行加工，在這種工藝中，粉末材料與互補(bǔ)的粘結(jié)劑粘合在一起。相反，所有那些3D打印技術(shù)的需求，都是通過(guò)以熱的形式輸入能量來(lái)產(chǎn)生分層復(fù)合材料的方式工作。
哪些3D打印機(jī)可以加工PP？
作為一種3D打印材料，PP通常被加工成FDM 3D打印工藝的長(zhǎng)絲，或SLS 3D打印工藝或HSS工藝的粉末。此外，還可以將PP加工成復(fù)合材料，例如在長(zhǎng)絲中加入玻璃纖維，以提高機(jī)械強(qiáng)度。
在FDM三維打印中，PP打印材料作為長(zhǎng)絲通過(guò)一個(gè)加熱的噴嘴在構(gòu)建平臺(tái)上被擠出。噴嘴控制材料的熔化，因此必須與聚丙烯敏感的熔化行為兼容。為了將組件固定在建造平臺(tái)上，可以在上面鋪設(shè)特殊的箔。這保證了穩(wěn)定的3D打印。
在SLS和HSS中，PP被用作粉末形式的3D打印材料。在SLS工藝中，粉末通過(guò)一個(gè)重涂機(jī)被涂在建筑平臺(tái)上，并通過(guò)激光能量逐層燒結(jié)。HSS過(guò)程以類似的方式運(yùn)作。在這里，粉末也被應(yīng)用于一個(gè)建筑平臺(tái)。然后，床鋪上那些要制作部件的區(qū)域用紅外光吸收墨水進(jìn)行著色。為了熔化粉末，建造區(qū)被紅外燈照射。著墨的區(qū)域吸收能量并融合，而未印刷的粉末則保持松散，隨后可被回收和重新使用。
使用3D打印技術(shù)可以用PP制作什么？
在包裝行業(yè)，由于PP的耐化學(xué)性，它被用于盛放堿性物質(zhì)、溶劑等的容器。此外，它還與食品和皮膚兼容，因此可用于B2C和終端消費(fèi)者領(lǐng)域。在汽車工業(yè)中，PP被用來(lái)制造儀表板、電池外殼和汽車內(nèi)飾的其他元素。電氣工程也依賴聚丙烯的特性，例如在制造變壓器外殼或電纜護(hù)套方面。
在澳大利亞和新西蘭等地，可以發(fā)現(xiàn)PP的一些更奇特的用途。在那里，鈔票是由聚丙烯制成的。
