聚丙烯（PP）作为热塑性塑料聚合物，因其优秀的机械、热和化学性能而被广泛使用，是全球第二大最常用的聚合物。
3D打印聚丙烯材料长期以来以用于材料挤出3D打印工艺的线材较为常见。近年来，化工材料企业逐渐推出了面向工业级塑料3D打印技术的聚丙烯材料，通过增材制造技术为汽车、医疗、基础设施等领域的制造商提供小批量生产、桥梁式制造解决方案，或实现更为复杂的聚丙烯零件设计。
在这一趋势下，聚丙烯3D打印材料的种类进一步丰富，涵盖了用于选区激光烧结、高速烧结、多射流熔融在内的工业级增材制造技术领域。近日，化工材料企业帝斯曼（DSM）推出了聚丙烯3D打印颗粒材料，用于熔融颗粒制造（FGF）3D打印工艺，再次丰富了聚丙烯3D打印材料家族。
更广泛的工业应用
DSM 推出的聚丙烯材料是一种玻璃纤维填充的聚丙烯材料-Arnilene ® AM6001 GF（G），用于熔融颗粒制造（FGF）3D打印技术。
AM6001 GF（G）中的（G）代表颗粒，该材料与高通量生产中所用的聚丙烯材料为相同的基体材料。帝斯曼与设备合作伙伴合作，在封闭式和开放式腔体打印机上验证材料，从而优化FGF打印材料。
DSM PP颗粒材料3D打印应用-污水检查井组件。来源：DSM
DSM 通过结合材料专业知识、建模和仿真、面向增材制造的设计和制造专业知识，使得玻璃纤维填充聚丙烯材料达到理想的机械、热和化学性能。
Arnilene ® AM6001 GF（G）应用领域：
- 低温模具
- 需要连续使用温度高达130°C的应用
- 结构、刚性或坚固零件
- 海洋水环境中的应用
- 轻量化设计和需要抗冲击性零件，替代金属
- 汽车应用
- 基础设施和水管理
主要优势：
- 机械性能
- 温度能力：135°C的高热变形温度
- 耐化学性
- 可打印性：易于在各种FGF熔融颗粒制造3D打印机上进行处理
- 后期处理：易于加工、铣削
3D科学谷Review
正如DSM增材制造创新总监Geoff Gardner 所说，工程塑料的3D打印可用性，是塑料聚合物增材制造革命的下一步。聚丙烯是一种半结晶的工程塑料，结合增材制造在无模具、易于实现复杂设计的优势，聚丙烯3D打印将为工业界带来相对低成本的增材制造解决方案。
《3D打印塑料白皮书》。来源：3D科学谷
3D科学谷在此借助市场上两种典型的工业级塑料增材制造技术及其聚丙烯材料的应用，来看一下聚丙烯3D打印的应用潜力。
MJF 3D打印聚丙烯
惠普在2020年向市场推出的聚丙烯材料，是多射流熔融（MJF ）3D打印材料家族中成本相对低的，以较低的成本生产出MJF技术打印的功能部件，这将激活很多以往因价格限制而无法实现的应用，帮助工业用户在成本、设计、性能和产能中实现平衡，找到合适的价格和材料。惠普推出市场的3D打印PP材料，将为工业领域带来更丰富的3D打印规模生产应用。
惠普PP 材料3D打印应用案例。来源：惠普
惠普在前期费了大量精力来研究Multi Jet Fusion技术与PP材料的适配性，最终解决了其特殊的平面成型性能以及与工程塑料零件难以衔接搭配的问题。在巴斯夫的助力下，适配惠普3D打印技术的PP材料正式推出，并将广泛用于汽车、消费品、工业和医疗领域的应用。
惠普3D打印将PP 3D打印材料的特点总结如下：
- 突破性的经济性：相比起目前HP 3D 打印最常用的材料PA12，聚丙烯的成本相对要低很多，最高可节省30%的花费。
- 出色的机械性能：PP材质是适配于HP Jet Fusion 5200 系列3D打印解决方案，可提供高生产率，并最大程度地减少工业级制造的浪费。
- 可复用性：PP材料可以100%回收剩余粉末，进一步提升材料利用率。
- 出色的耐化学性、低吸湿性和长期耐用性：是管道、流体输送系统、空调系统和容器等要求长期吸水量低的应用，PP 材料3D打印零件经过相应后处理之后，还可用于要求完全不吸水的应用。
HSS 3D打印聚丙烯
voxeljet-维捷推出了用于高速烧结（HSS）3D打印技术的聚丙烯材料。该材料不会出现应力开裂问题，并在较高温度下具有出色的耐电性和耐化学性。PP材料在塑料零件制造中的应用非常广泛，例如汽车保险杠、外饰件的制造中都会用到PP材料，针对这类应用开发的PP材料，具有低线性热膨胀系数和比重，具有可加工性和冲击/刚度平衡。
HSS 3D打印聚丙烯的应用领域包括：
- 汽车
- 电气/电子
- 工业应用
- 消费产品
- 家庭用品
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