3D系统公司最近报告完成了全面的测试图4系统的最新材料。对于一些用户来说，材料测试数据不足以满足他们的需求。我就材料测试和设计工程师的需求采访了3D Systems的技术人员Marty Johnson。请听Marty Johnson讨论测试的发展以及它们如何影响原型和生产材料。
欢迎来到科技前进。今天我和3D系统公司的Marty Johnson在一起，我们要谈谈材料，特别是关于增材制造。马蒂，你能给我介绍一下你自己的背景吗?
马蒂·约翰逊:
当然。我是马丁约翰逊。我是3D系统公司的技术人员。我从2007年就在这里了。实际上，我有机械工程的背景，我曾经推动过很多产品开发工作，创造了注射模具工具，不同的塑料和类似的东西。当我们开始进入增材制造，3D打印进入增材制造，让我这么说，在3D系统公司，我们已经开始真正推进塑料生产。所以我的背景和我看待材料的视角实际上是从机械工程师的角度而不是从材料科学的角度。
莱司利:
好的,完美的。最近3D Systems发来消息，你们有与图4系统工作的材料的全面测试数据。你能简单介绍一下那些测试是什么吗?
马蒂·约翰逊:
绝对的。这是我们非常热衷的事情。塑料生产的重点，可能是增材制造中最常被滥用的两个词，是真正提高标准。我们非常热衷于提高塑料产品的标准。所以有一些事情是属于这一类的。有些是从力学性质开始的。
所以在这些数据表上，我们已经完全修改了图4机械性能，整个数据表，来看看，全面一致的数据表。所以我们观察机械性能的所有细节，延伸率，HTTPs, 24小时吸水率。我们为偏爱ISO数据的地区和行业添加了ISO数据。所以我们真正关注的是这些机械性能，也真正具体地包括所有的部分，从机械工程的角度来看，过去总是会让你沮丧，如果你只看给定的可能好的性能。但我没有24小时吸水的能力。如果不是很好，那也可以，但我需要知道这个数字是多少才能做设计。很多时候我可以绕过这个设计。
所以，我们真的有意创建一致的，完整的数据表，其中包含这类信息。所有的条件根据ASTM ISO标准。然后我们把它加进去。所以我们在我们的TOUGH-BLK 20中提到了一点，例如，数据表。但之后我们进入了生产性能属性，你也会在这些数据表上找到这些。你会发现室内和室外环境的长期稳定性，这是两个真正把你从原型到生产塑料区分开来的东西。然后你会看到它的应用，介电性能，生物相容性，诸如此类的东西。
莱司利:
好的,有趣。那么现在考虑到所有这些，你认为增材制造的材料发展状况如何?我们有足够的材料吗?太多的选择?这些选择好吗?是否有太多的替代和没有使用真正的材料?这还算是必需品吗?
马蒂·约翰逊:
我认为有很多原型材料。问题是，我们有足够的生产材料吗?说实话，这样的人很少。这也是我们关注的重点所在。这时我们又回到了什么是生产塑料?它能长期稳定吗?它持续了多少年?如果我有一个有两年保质期的零件，在这两年的保质期里，我在这两年的机械性能必须和我制造零件两周后的机械性能一样。所以我们必须把它推到生产的角度。所以当我们开始看我们有多少材料时，它是我们有多少生产材料我们如何计算这些材料? So that’s been a real push to getting to the materials that we run.
莱司利:
还有多久，或者，我要换一种说法。我们需要多长时间才能有足够的生产材料?
马蒂·约翰逊:
我觉得我们今天已经有了一些，而且我真的认为3D系统公司在过去的几个月里采取的方向是真正地把重点放在生产上，把它从原型设计中转移出来，比如长期的室内和室外紫外线稳定性，比如良好的可燃性，化学相容性。当我们把所有这些东西组合在一起，我认为我们就成功了，我认为我们将看到的是我们找到的东西，得到这些材料，门被打开了。所以在我们面前有一块沃土可以真正推动它进入生产因为当你使用注射模具工具时你会看到你必须考虑的一些事情是，我的熔体流动是什么?温度下的粘度是多少?它的剪切特性是什么?我的结晶度是什么?当我在做一个注塑模具工具时，我能把它推过一个厚的和薄的区域吗?
当你考虑加法的时候，你把这些都去掉了。现在当我看我的素材时，我需要我的素材是什么样的?好吧，我不一定想要ABS材料，但我可能想要高HDT，高冲击力的材料。我想要一个高模量。所以我可以开始研究我真正想从工程应用中得到的特性并且更有针对性地关注那些特性而不是退回去看我是否能注塑成型。
莱司利:
听起来我们正在从关注品牌名称转向更具体地关注游戏属性。
马蒂·约翰逊:
我想是的。但是你仍然会有一些对齐因为你仍然会看到聚丙烯ABS和其他材料。但它与实际的属性保持一致，使你得到应用程序，这将是很大的驱动力。
莱司利:
好的。所以这是需要寻找的重要因素之一。那么在材料测试中还有其他重要的因素吗?有哪些东西是设计工程师需要知道但他们还不知道的?
马蒂·约翰逊:
我要告诉你们一件我们一直坚持的大事，你们会在新的数据表中看到这一点，我不认为我们在这方面做了足够大的努力，在图4技术上，这些材料，它们打印的方式，我们有各向同性的特性。这是一件大事，因为如果我有一个零件，在Z中没有很好的特性，这在增材制造中是常见的，那么我在如何设置这个零件方面就受到了真正的限制。但是现在你可以进入，如果我在X, Y和Z有相同的部分，我可以得到相同的属性，我可以在一个打印中堆叠15个部分，并在这15个部分中得到相同的属性。所以现在我的产量增加了15倍这是我在XY上的产量的15倍这占用了我的整个建筑面积。现在我可以推动它得到这些各向同性的性质得到多个相同的部分。
莱司利:
好的。你知道什么时候开发人员可以为设计工程师提供足够的信息吗?
马蒂·约翰逊:
我想这是我们得到的信息。这是我们已经宣布的东西，我们现在有一些信息，但你仍然需要知道细节。这是其中的一部分，我从另一个角度来看。为了使设计工程师将添加剂视为生产塑料而不是原型塑料，我们必须消除哪些障碍?例如，UL可燃性。如果我得到了UL 94 HB评级，那么这就告诉我，这可能是我在消费品上使用的最低标准，这种情况经常发生。如果它至少没有HB评级，那么它可能仍然被认为是一个原型材料。事实上，我自己研究过的一些产品是不能用的一种没有最低HB等级的塑料。
化学兼容性。我们USCAR2和ASTM规范用于化学兼容性,跑那些通过套件烃汽车液体和这些洗涤剂和清洁剂和把这些和跟踪属性在这样一个工程师就可以看,说,“嘿,现在,我知道我有一个次氯酸钠在我清洁,这些材料我可以用哪一个,它不会影响”,我们可以去看看。所以这更多的是消除障碍。如果有，他们可能没有考虑到。另一个是介电特性。然后花了4000小时进行寿命测试来进行更长时间的电测试。如果我不知道这些辩证属性是什么，我可能永远都不会拿起塑料。所以它消除了这些障碍，这样我们就可以把这些技术交到工程师手中，用于生产。
莱司利:
很有趣。那么现在所有那些可以通过增材制造来开发的神奇的混合材料呢?有些技术可以做到这一点。怎样才能让工程师对这些材料充满信心呢?
马蒂·约翰逊:
我觉得我们必须要进去。我来告诉你真正厉害的是什么。当我和客户打交道时，首先要考虑的一件事是，这部分多久才会变脆。这是人们首先会问的问题之一，因为这是我们在增材制造过程中遇到的问题之一。通过设计这些材料的长期稳定性，当我说我们在谈论以年为单位测量时，我指的是8年的室内稳定性，试着保持我的初始性能的正负20%，或者在我使用了两年的地方。所以通过以年为单位来衡量，你就会远离原型。所以当你开始杂交的时候，如果我有杂交的，但它们只能维持我三个月，这并不是一个真正的进步。我想我该走另一条路了。我如何得到一些可以长期使用的东西，然后开始将这些材料混合，以获得一些人们正在关注的更奇异的特性。
莱司利:
很有趣。是的，这些都说得通。你想在我们的对话中补充一些我没有说过或问过的东西吗?是否有重要的一点需要向设计工程师说明?
马蒂·约翰逊:
我认为，作为一个设计工程师，当我戴上设计工程师的帽子，坐在那里看我选择什么样的塑料时，我真的想看到整个画面。你解决的障碍越多我看到的障碍就越少。比如拉伸率，HTTP吸水率，这些是行业标准测试吗?这是一件非常重要的事情，因为在这个行业中，有很多材料供应商，通常会过多地戏弄和欺骗客户。当这种情况发生的时候，一个客户拿起了一种材料，他们想他们会得到生产，但突然三个月后，它就崩溃了，那么，不仅是客户损失了，不仅是材料的供应商损失了，作为一个行业，我们会蒙受损失。所以作为一个行业，我认为我们必须在我们的材料上保持透明，不要试图为设计工程师做决定。让我们把一组全面的数据交给设计工程师，让他们自己去做决定，他们是非常聪明的人。他们是否需要围绕这个缺陷进行设计，或者他们接受它，或者他们选择另一种材料。但我认为，我们必须达到这样的地步，即我们对客户的数据是什么是透明的，一套全面的数据，并信任客户做出正确的选择，允许他们设计和选择他们的塑料，而不是通过另一种方式向他们推销。
莱司利:
很好点。这些就是我所有的问题，马蒂。谢谢你的宝贵时间。
马蒂·约翰逊:
非常感谢。我很感激。如果你能看出来的话，我一直很喜欢谈论这类话题。我们现在处在一个非常好的位置，所以很高兴看到我们所有人面前的事情，我们将继续前进。
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