Formlabs Fuse 1 3D列印新材料 PP 聚丙烯粉末

Formlabs 隆重推出 Polypropylene Powder（聚丙烯粉末），這是 Fuse 系列選擇性雷射燒結 （Selective Laser Sintering， SLS） 3D 列印生態圈的一種全新材料，可為原型製造和小批量生產提供高延展性部件。

聚丙烯（PP）部件品質輕、防水、耐化學腐蝕，是最終應用的理想材料。 Polypropylene Powder 是一種非仿造的真正的熱塑性聚丙烯材料，使用者無需再外包給服務機構、使用昂貴的機器、或耗費大量時間對列印設置進行無休止的調整。 Fuse 系列工作流程使用戶能夠首次在內部實現經濟實惠、工業品質的聚丙烯 3D 列印。

Polypropylene Powder 的斷裂伸長率為 34%、彎曲模量為 1327MPa，具有與普通注射聚丙烯相似的性能，為以下領域帶來了新機遇：

消費品，如液體產品、運動器材和電子產品的包裝
醫療器械，如矯形器和義肢
汽車和工業產品，如流體系統、外殼、工具和製造輔助工具

為什麼要使用聚丙烯進行 3D 列印？

目前，製造聚丙烯（PP）部件的方法有很多。最常見的是注射成型、熱壓成型、吹塑成型或通過其他涉及模具的傳統工藝成型。雖然這些工作流程對於大批量生產頗具成本效益，但存在成型固有的幾何限制和高昂的前期模具成本，從而無法經濟高效地生產定製或小批量產品。

此外，還有一些其他聚丙烯 3D 印表選項可供選擇，如用於熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling， FDM）列印機的長絲、可類比聚丙烯材料特性的立體光固化（Stereolithography， SLA）樹脂，以及可用於昂貴 SLS 系統的聚丙烯粉末。

Formlabs Fuse 系列是首款工業級粉末床熔融 3D 列印系統，它能以合理的價格和易於使用的工作流程提供真正的高性能聚丙烯部件，且不受設計限制。這是企業首次能夠以可負擔的價格使用同一種材料全面掌控端到端的設計和生產流程，並通過聚丙烯過渡製造選項提高供應鏈的彈性。我們推出的材料雖然是 Fuse 系列的新產品，但業內人士卻對其十分熟悉，這正是我們實現創新和鼓勵跨各個學科推出新工作流程的最有力方式。

憑藉其高斷裂伸長率，Polypropylene Powder 能夠製造出高性能的成品部件，並可耐受多種化學品腐蝕、兼具良好的拉伸強度和較低的吸濕性。這些特性使 Polypropylene Powder 成為製造耐用成品部件的絕佳選擇，可滿足重視輕質部件的高延展性的嚴苛應用要求。

3D 列印 Polypropylene Powder 機械性能

	POLYPROPYLENE	NYLON 11	NYLON 12
極限拉伸強度（MPa）	29	49	50
拉伸模組（MPa）	1640	1600	1850
斷裂伸長率（%）	34	40	11
彎曲模組（MPa）	1327	1400	1600
在 0.45MPa 下的熱變形溫度（°C）	113	182	171
燒結密度（g/cm3）	0.89	1.03	0.99
刷新率	50%	30%	30%
是否需要氮氣惰性氣氛？	否	是	否

確定 Polypropylene Powder 部件的單件成本

SLS 3D 列印部件的單件成本受多個變數影響，應將粉末成本、列印時間、打包密度和刷新率（新列印所需的新舊粉末之比）考慮在內。

為了以最具成本效益的方式進行列印並充分利用所有粉末，用戶應盡量將成型室填滿，並使打包密度與刷新率相匹配。如果打包密度為 30%，則未燒結的粉末（佔成型量的 70%）可以回收用於下一次成型中，其中 30% 為新粉末，70% 為回收粉末。

Polypropylene Powder 的刷新率為 50%，這意味著每次新成型都應由一半回收粉末和一半新粉末組成，略高於其他 Formlabs SLS 粉末。不過，該材料的燒結密度和每公斤成本明顯更低。相對於 Nylon 12 Powder，Polypropylene Powder 列印相同體積的部件所需粉末更少，因此粉末採購量更多，材料價格也更實惠。

儘管刷新率較高，但對於希望將行業標準材料的優勢與 3D 列印的設計自由度、靈活性和速度優勢相結合的使用者而言，Polypropylene Powder 是一種經濟高效的解決方案。此外，使用者也可以調整刷新率，以優化部件品質和表面光潔度（提高刷新率）或單件成本（降低刷新率）。

在 Fuse 系列中使用 Polypropylene Powder 進行 3D 打印有哪些應用？

在我們的日常生活中，應用範圍第二廣泛的塑膠就是聚丙烯塑膠。它的應用種類繁多，涵蓋從消費品包裝到汽車部件、運動器材、家用電器等等。在 Fuse 1+ 30W 中使用 Polypropylene Powder 製造的部件可將這種常用聚合物的常見特性與 SLS 3D 列印的設計自由度和易用性相結合。

快速原型製造

Polypropylene Powder 重量輕、吸濕性低，兼具延展性，因此適用於直接列印此類柔性環和帽的原型。

利用內部 SLS 技術和 Polypropylene Powder，可輕鬆製作出這款洗髮水瓶的原型，其剛性和柔性部分的厚度均可調整。

使用 Polypropylene Powder 可簡化反覆運算不同幾何形狀和測試該 HVAC 鼓風機部件的扇葉參數的過程。

Fuse 1+ 30W 印表機和 Polypropylene Powder 使產品設計師和工程師能夠在內部使用與最終產品相同的材料進行設計、測試和反覆運算。無需外包給服務機構，他們就能將開發時間從數周縮短到24小時或更短，並提高優化產品的反覆運算速度。

Polypropylene Powder 的燒結密度低，這意味著設計人員可以在考慮使用與最終產品相同重量的粉末製作原型。 Polypropylene Powder 具有水密性，無需額外的後處理步驟，因此，在進行容器、管件、管材和其他需要容納或傳輸液體的部件的快速原型製造過程中免除了平滑或塗層工序。

Polypropylene Powder 為 SLS 3D 列印和快速原型製造提供了全新的產品類別，依託於同一個備受信賴的平臺，Fuse 系列成為了全球最暢銷的 SLS 系統。

製造輔助工具和模具製作

製造輔助工具是不斷變化的獨特工作流程需求與標準化機械相適應的努力成果，因為這些工作流程會隨著新產品的開發而變化，所以製造輔助工具即使並非完全獨一無二，在短期內也是無可替代的。它們代表了一種完美的 3D 列印用例，利用 Formlabs SLS 生態圈，製造輔助工具可以用於堅固耐用的工業環境中，同時還能以具有成本效益的方式進行一次性生產。此類部件甚至可以焊接到其他聚丙烯部件上，從而將功能性元件或附加部件擴展至現有機器或製造輔助工具中。

Polypropylene Powder 為各種領域的製造輔助工具提供了更多可能性。 Polypropylene Powder 具有出色的耐化學腐蝕性和水密特性，這使其在汽車、航空航太和醫療器械製造等經常存在液體和化學物質的生產過程中發揮了重要作用。由 Polypropylene Powder 製成的部件韌性極佳，可承受反覆彎折和彎曲，適用於製造堅固耐用的模具。

成品部件

聚丙烯部件的傳統大規模製造工作流程可靠、成本效益高且隨時可用。那麼，為什麼要使用 Polypropylene Powder 3D 列印成品呢？

在內部利用 SLS 3D 列印製作聚丙烯部件有助於製造商：

1.測試新產品，無需投資昂貴的金屬模具
2.擴大定製可能性
3.經濟高效地生產小批量聚丙烯部件
4.掌控供應鏈
5.免受材料短缺或供應商變更的影響
6.設計自由：利用 3D 列印輕鬆製造晶格結構和複雜形狀，設計師可以完全重新設想產品的外觀、觸感和性能。

雖然 SLS 3D 列印的供應鏈有所不同，但材料卻是相似的。在 Fuse 系列印表機上使用 Polypropylene Powder，無需犧牲部件性能，在數天內即可內部製造聚丙烯部件，而無需外包並等待數周。

在醫療器械製作領域，聚丙烯是一種廣受認可和信賴的材料，如果能夠放心使用 SLS 3D 列印製作聚丙烯部件，就能為醫療器械公司開闢全新產品類別和定製可能性。對於皮膚安全*器械（如可穿戴設備）而言，Polypropylene Powder 是出色的原型製造或小批量生產解決方案。

*在發佈產品時，Polypropylene Powder 的生物相容性認證正在進行中。一旦該材料通過認證，預計將為醫療器械測試和生產提供更多機會。

如何使用 Polypropylene 進行 3D 列印

Polypropylene 可輕鬆集成到 Fuse 1+ 30W SLS 工作流程中。使用專用的成型室和用於提取部件的 Fuse Depowdering Kit（Fuse 除粉套件），可在 1 小時內實現 Fuse 生態圈的新材料更換。

在 Fuse 印表機中，Polypropylene 可在空氣環境中列印，這使得使用 SLS 3D 印表技術製造高延展性部件變得前所未有的簡單。

藉其低密度與精簡的工作流程，每公斤該材料可以生產更多成本效益高、延展性好的部件。通過在 Fuse Blast（Formlabs 自動介質噴砂機）中進行後處理，可以進一步改善部件的外觀，從而生產出高度潔凈的專業拋光部件。 Fuse 1+ 30W、Fuse Sift 和 Fuse Blast 以合理的價格完善了 SLS 工作流程。

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