成型材料:聚合物填料和添加剂

填充百分比有所不同，但通常在13%到45%之间，无论是我们库存的塑料还是我们接受的客户提供的树脂。Protolabs的玻璃填充树脂包括:ABS、尼龙、缩醛、聚碳酸酯、液晶聚合物(LCP)、PBT、PET、PPS和高性能树脂，如PEEK和PEI。

玻璃纤维的加入也会影响成型过程。纤维是与颗粒长度相等的一股纤维。标准的玻璃纤维长度约为1 / 8英寸，长玻璃纤维的长度约为3 / 8到1 / 2英寸，这取决于挤压方式。如果我们把纤维想象成一条鱼，纤维的数量想象成一群鱼，当材料流经腔体时，鱼鼻子到尾巴排成一行在树脂中游动。当鱼群靠近在部件上造成一个洞的核心销子时，鱼群必须分开并绕着障碍物游动。这改变了链的角度。所以，在树脂流动的过程中，有越多的几何形状，就有越多的线彼此之间的角度是随机的。

玻璃纤维限制了基底树脂的收缩速率．这种限制是不同的鼻子对尾巴和垂直的鼻子对尾巴。这会产生非线性收缩，也会加剧内部应力，增加翘曲风险。未填充树脂通常在冷却过程中具有均匀的收缩，而玻璃纤维具有不同的收缩因子、流动和横向。在具有大量孔洞、流动长度和形状变化以及标称壁厚变化的几何结构中，预测收缩量的变化变得非常困难。添加玻璃不仅提高了性能，也增加了风险。

与任何材料一样，无论是否填充玻璃，在零件几何形状中添加半径都可以改善流动——树脂更容易围绕弯曲的半径和圆角移动，而不是围绕90度角移动。均匀的壁厚有助于树脂以相同的速度冷却。草稿可以让你的模具包装的部分更难在模具中填补更好的横截面。通过在零件的长轴上放置浇口来平滑流动路径，并尽量减少零件中的通孔和转弯，将有助于保持玻璃纤维与模具型腔中的预期收缩对齐。注意这些问题可以帮助您的模具最大限度地减少纤维填料的固有风险。

陶瓷填料

低比例的陶瓷填料和矿物增强添加剂用于增加零件的耐温性，其规律性要小得多。像玻璃一样，填充物也会给零件带来强度，但也会使它们变得更脆。需要注意的是，这些部件在受到冲击时很容易开裂或碎裂。

也要考虑一下填充物的形状。玻璃纤维细长;它有从鼻子到尾巴的方向。矿物填料往往是平面薄片，尺寸不同，有方向。粉末是对称的-它很好地包装，它更均匀地分布在部分的横截面内，因此它减少了由于填料而产生翘曲的风险。它通常也不会将均匀收缩率改变为线性收缩率。它可能只是稍微降低收缩率。玻璃珠是另一种填充物形状，尺寸不同。想象一个球坑。珠子通常呈球状; it stacks well and it increases the thermal deflection of the material, but typically does not increase the structural strength like glass-fiber fillers do. The ball pit rests uniformly and minimizes the effect on uniform shrink rates. So again, it helps to reduce internal stress caused by filler.

导热树脂

Protolabs现在也支持一些基于几何形状和易于填充的导热树脂。CoolPoly导热热塑性塑料生产线使用一种特殊的专有填料来创造其导电性能，其导电性能介于塑料和金属之间。这种材料非常适合那些希望减轻零件重量和增加设计自由度的人。但是，请记住具有挑战性的几何形状，如薄壁和小的特征可能会阻止导热树脂的使用．

现在让我们从改变树脂机械性能的添加剂转向提供美容改性的添加剂——着色剂。Protolabs还提供有限的着色剂选择(约45种)定制的着色剂(基于潘通数字)，我们可以添加到基础树脂，而不需要额外的费用。热塑性基础树脂主要由黑色、天然和透明组成，后两者可添加着色剂。我们通常使用3%的盐和胡椒粉混合，透明树脂如聚碳酸酯的比例更小。注意，混合的颜色并不完全匹配;即使一种特定的材料可以接受一种特定的着色剂，但部分颜色是近似的。如果你上传3D CAD模型，我们的ProtoQuote系统将自动指示哪些着色剂与哪些材料兼容。

Pre-Compounded树脂

当您的产品需要精确的颜色匹配或使用多种添加剂，以确保您的零件和树脂选择在预期的环境中执行时，您将需要为您的模塑机提供预复合树脂。预复合意味着树脂供应商喜欢polyone.com或RTPcompany.com将所有添加剂混合成一个颗粒，确保均匀分布和颜色。所有的颗粒都是相同的预复合材料，而不是随机分散的盐和胡椒混合物。

我们的应用工程师团队不是材料专家;然而，他们对基于工业和几何的常用材料有全面的了解。他们可以帮助提供潜在的替代品，或建议两到三种不同的树脂可能有效。只需运行一些树脂进行测试，就可以帮助您根据产品的需要微调几何结构。