免费下载：巴斯夫发布《湿度对FFF 3D打印线材的影响白皮书》

在增材制造（AM）中，工业应用对热塑性线材的需求不断增加，促进了材料标准的不断提高。其中，线材的水分含量可以说影响3D打印过程的成败。白皮书从湿度对FFF 3D打印线材的影响，以Ultrafuse® PET CF15为例，突出控制线材水分含量的重要性，并为此提供了有效的解决方案。

巴斯夫Forward AM提供了各种线材材料。从标准材料，如聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚丙烯(PP)到工业级材料，如碳纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET CF15)、高温聚酰胺(PAHT)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺(PA)、聚苯砜(PPSU)。

尽管许多塑料整体上都有吸水倾向，但湿度对每种材料的影响并不相同。在增材制造中，某些线材比其他线材更容易吸水、更容易受到水分子的影响，导致物理特性和机械性能的降低。

PET CF15是聚对苯二甲酸乙二醇酯，加入了15%的碳纤维。该材料用于框架、原型、无人机、面罩等。其中的碳纤维提升了材料的强度和刚度，同时保持较低的重量。虽然该材料填充有15%的碳纤维，但PET CF15呈现的是哑光效果，减少了后处理需要。天然的PET容易受到水分影响，加入了碳纤维可能会提高吸水性。在潮湿环境下，线材的水分吸收速率增高，打印过程的稳定性和可重复性受到影响。

水分对打印性能的影响

• 气泡问题
• 粘度降低，导致渗漏和粘连
• 挤出流动性变化，产生挤出剩余、堵塞沉积
• 导致部件的美观性和质量降低
  

△使用水分含量为0.17 w%的PET CF 15线材打印的零件

△使用水分含量≥0.07w%的线材打印的零件

线材含水量超过0.07w%时，美观度会整体下降。这些影响在浅色和对湿度更敏感的线材中尤为明显。

水分对尺寸精度、零件性能的影响

• 水分蒸发会产生气泡，导致整体重量下降
• 导致零件膨胀
• 打印件表面变得更加粗糙，更加不规则
• 降低拉伸性能
  

减少线材水分含量
为了成功打印具有准确性和一致性的零件，应关注环境条件。通过保持低且恒定的环境湿度，使线材可长期保持较低的水分含量。以下是一些有效解决方案：

• 密封箱
  

在完全封闭时可以提供恒定湿度的环境，建议添加干燥剂降低湿度

• 主动加热干燥柜
  

主动加热干燥可使储存室温度高于室温，使材料保持低含水量，适合存储

• 主动加热干燥存储盒
  

可以在打印过程中为材料提供独立干燥方案

• 热风干燥器
  

通过加热空气并将水分散发，去除吸水性线材中的水分

• 真空烘箱
  

可以通过低压去除游离水分迅速降低空气湿度，还可以减少固体中的结合水，适合对热敏感的材料

线材含水量对增材制造的整体成功有着巨大影响。控制线材的水分含量可以提高打印性能、尺寸精度和零件质量。使用适当的储存和干燥方法，可以减少线材中的水分含量，提高打印的稳定性和可重复性。如果要获得高水平的外观和机械性能，使用Ultrafuse® PET CF15打印时，含水量需保持在0.07w%以下。

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