深度解析PC材料3D打印解決方案及應用

2025年5月13日，遠鑄智能聯(lián)合新材料上市公司金發(fā)科技[600143]聯(lián)合舉辦了一場線上研討會，主題為“基于PC材料的FDM 3D打印工業(yè)級應用解決方案”，本文我們來回顧一下本場直播的主要內容：PC類材料的主要特點和性能，如何使用FDM 3D打印機來打印PC材料滿足多種工業(yè)級應用場景，3D打印PC零部件能夠用于哪些工業(yè)領域。

首先，遠鑄智能產品總監(jiān)袁雙喜介紹了遠鑄智能PC材料FDM 3D打印解決方案。遠鑄智能成立于2016年，是工業(yè)級FDM/FFF整體解決方案供應商，公司曾獲得紅杉、保時捷、招銀國際等公司的投資。專注于工業(yè)FDM 增材制造，包含高性能材料和工程材料，服務于汽車、航空航天、通用制造和醫(yī)療等領域。

袁雙喜介紹，2023年全球PC材料的消耗量約460萬~500萬噸，傳統(tǒng)制造方式多以注塑、擠壓、吹塑、熱成型等成型為主，適用于標準化的大批量生產；面對個性化定制、小批量高性能零件生產及復雜設計日益增長的市場需求，傳統(tǒng)制造方式無法很好地滿足，而工業(yè)FDM技術路線被證明最為適合的解決方案。但是在很長一段時間內，工業(yè)FDM缺少批量可落地的設備與解決方案。

PC材料3D打印的零部件，可以用于功能原型件、工裝夾具以及終端零件，橫跨電子電器、交通運輸、汽車、通用制造、打印服務、科研教育等行業(yè)。

雖然應用廣泛，但是PC材料在3D打印的時候存在不少技術挑戰(zhàn)：熱性能與流動性受限；高收縮率與翹曲風險；Z向強度過低；孔隙率與空洞生成；打印溫度窗口窄。

針對上述挑戰(zhàn)，遠鑄智能給出了自己PC打印工業(yè)級解決方案：

●通過引入玻纖(PC-GF)、碳纖(PC-CF)或聚合物共混(PC-ABS、PC-PBT)可優(yōu)化熔融流動性與收縮率，提升成型成功率與成品精度。

●通過100℃以上封閉加熱環(huán)境的打印設備可顯著抑制PC冷卻收縮引發(fā)的應力集中和結構畸變，為打印大尺寸結構件或批量生產提供基礎條件。

●通過控制填充率、路徑重疊、外殼厚度、層間停留時間等切片參數(shù)，可在一定程度上提升界面熔融度、減少熱應力源。

●PC材料吸濕性強，通過用密封干燥料倉并輔以烘干過程確保打印質量。

目前，遠鑄智能提供FDM 工業(yè)級3D打印設備、豐富的材料選擇、打印服務業(yè)務以及工藝控制軟件。其中FUNMAT PRO 310 NEO、FUNMAT PRO 610LT、FUNMAT PRO 610HT均支持PC材料的打印。310 NEO適合打印尺寸小于300mm的中小尺寸PC零件，PRO 610LT適合打印大尺寸的PC零件，610HT則能夠進一步擴展到PEEK、PEI等高性能的材料。

目前，已經有眾多工業(yè)類的客戶在使用遠鑄智能的3D打印方案來制造PC材料零部件，袁雙喜在直播中列舉了多個代表性的案例，包括施耐德電氣、半導體封裝企業(yè)ASMPT、法國泰雷茲—阿萊尼亞宇航公司、均勝汽車電子以及來自軌道交通領域的廠商。

施耐德電氣在普羅夫迪夫的智能工廠采用INTAMSYS FUNMAT PRO 310 NEO來簡化關鍵電氣組件的生產。通過升級實現(xiàn)了機械零件的內部 3D 打印，取代了造成延誤的傳統(tǒng)方法。他們主要高速打印 PC/PA6/PPA 零件，制造工裝夾具，優(yōu)化生產線。

310 NEO 的集成支持施耐德的智能工廠愿景，減少了對外包的依賴，為工業(yè)自動化領域更廣泛地采用 3D 打印技術鋪平了道路。

此外，在本次直播中，遠鑄智能還發(fā)布了《工業(yè)級FDM 3D打印PC材料白皮書》。白皮書內容涵蓋了PC 材料綜述；PC 材料 FDM 3D 打印的工業(yè)級場景應用；PC 材料 3D 打印中的關鍵挑戰(zhàn)與應對策略；遠鑄智能的工業(yè)級解決方案。感興趣的朋友可以掃碼下載。

接下來，遠鑄智能增材制造服務銷售經理曹浩瑋介紹了公司的3D打印服務業(yè)務，遠鑄智能通過3D打印服務為下游客戶提供工業(yè)級3D打印產品；打造工業(yè)級FDM 批量生產的標桿工廠；形成完整的3D打印解決方案；孵化新型應用、教育市場。

遠鑄智能的3D打印服務業(yè)務，支持高性能材料（PEEK類、PEI類、PPSU、PPS等）、工程級材料（ABS類、PC類、尼龍等）。

目前遠鑄智能的3D打印服務業(yè)務，共計投入設備66臺，年產能可以達到11噸。

在接到客戶需求后，遠鑄智能首先會對零件進行圖紙優(yōu)化，打印完成之后還會進行精打磨、勾縫、噴漆等后處理。

遠鑄智能的打印服務智能生產管理系統(tǒng)，能夠實時跟蹤每一筆訂單的進度情況，實現(xiàn)零件可追溯，并提供零件的質檢。

曹浩瑋最后介紹了多個遠鑄智能的打印服務案例，來自航空航天、人形機器人、科研教育等領域客戶的零件，數(shù)量從上百個到數(shù)千個不等，目前均采用3D打印工藝來生產。

最后，金發(fā)科技PC產品線技術經理馬敏劍介紹了公司的PC材料解決方案。金發(fā)科技是我國化工新材料領域的龍頭企業(yè)，新材料年產能超過770萬噸。產品包括改性塑料、環(huán)保高性能再生塑料、完全生物降解塑料、特種工程塑料、碳纖維及復合材料、輕烴及氫能源、聚丙烯樹脂、苯乙烯類樹脂、醫(yī)療健康高分子材料產品。

金發(fā)科技的PC產品銷量在2019年之后逐年穩(wěn)定增長，2024年的銷量超過12萬噸，改性PC覆蓋全系列產品，以PC/ABS合金銷量占比最高，PCR產品呈快速增長態(tài)勢。

PC材料的改性方向主要包含四個方面：阻燃、美學、機械性能以及功能化。其中，無鹵阻燃PC/ABS材料已經非常成熟，擁有多個產品型號，能夠在60℃~105℃的高溫環(huán)境下保持良好的機械性能，阻燃效果良好。無鹵阻燃PC/ABS材料，目前廣泛應用于OA/NB/家電、安防、電動工具、信息通訊等。

為了響應家電和消費電子小型化薄壁化的趨勢，金發(fā)科技開發(fā)了另外一款阻燃PC產品系列，將阻燃溫度進一步提高，最高可以達到120℃，能夠應用于充電樁、光伏接插件、新能源電池包等產品中。

增強PC產品具有更好的尺寸穩(wěn)定性，相較于結晶性增強產品，PC增強產品的后收縮率低，尺寸穩(wěn)定，更適合于精密組件和低翹曲產品。

此外，金發(fā)科技還開發(fā)了PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PBT合金、綠色回收PC等眾多產品系列。

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