材料系統
從複合基材、連續纖維強化,到高溫工程塑料與金屬。每一種材料都對應一類真實的產線問題。
01 — 複合基材
基材決定零件的表面、耐化學性與耐熱基準。連續纖維無法單獨列印,必須與基材共印。
微碳纖填充尼龍,通用基材。抗拉屈服 40 MPa(ASTM D638)· 熱變形 145°C(D648 B, 0.45 MPa)· 密度 1.2 g/cm³。表面平整、耐化學、可直接當治具使用。
阻燃短碳纖尼龍,航太/軌道/車輛內飾。抗拉 40 MPa · 熱變形 145°C · UL 94 V-0 Blue Card(厚度 ≥ 3 mm)。只能搭配 Carbon Fiber FR-A 強化。
靜電消散型,電子與半導體治具。抗拉屈服 52 MPa · 熱變形 138°C。表面電阻 10⁵–10⁹ Ω(Eiger 預設參數);於原廠指定的最佳 ESD 列印設定下可達 10⁵–10⁷ Ω。
玻纖填充、非導電,六種顏色可做色彩編碼治具。抗拉屈服 57.9 MPa · 熱變形 138°C(1.8 MPa 高負載條件)。僅 FX10/FX20 支援,且須先更換硬化塑料噴嘴。
未填充尼龍,高延展、可上漆。抗拉屈服 51 MPa · 斷裂應變 150% · 熱變形 41°C。適合需要韌性與後加工外觀的零件。FX20 不支援。
食品接觸級尼龍。NSF/ANSI 51 認證,並符合 FDA 21 CFR 相關規範(酒精類接觸除外)。抗拉斷裂 47 MPa · 熱變形 41°C。僅 FX10 支援。
彈性體,用於皮帶、緩衝件與墊圈。蕭氏硬度 95 A · 斷裂應變 550% · 密度 1.2 g/cm³。適用 X7 系列。
非功能性打樣專用,八種顏色。抗拉屈服 31 MPa · 熱變形 52°C。不可搭配連續纖維強化。適用 X7 系列。
02 — 連續纖維強化
連續纖維以完整長絲鋪放於零件內部,而非短纖混料。這是 Markforged 與一般 FFF 的根本差異,也是強度數量級差距的來源。
| 連續碳纖維 Continuous Carbon Fiber | 抗拉 800 MPa · 彎曲 540 MPa · 熱變形 105°C — 強度重量比最高,可取代加工鋁件 |
| 碳纖維 FR-A Carbon Fiber FR-A | 抗拉 760 MPa · 彎曲 540 MPa · 熱變形 105°C — 阻燃版本,只能補強 Onyx FR-A |
| Kevlar® 芳綸纖維 | 抗拉 610 MPa · 缺口衝擊 2000 J/m — 韌性最佳,適合反覆與突發載荷。適用 X7/X7 FE |
| 玻璃纖維 Fiberglass | 抗拉 590 MPa · 缺口衝擊 2600 J/m — 入門連續纖維,性價比最佳。FX10 不支援 |
| 高溫玻纖 HSHT Fiberglass | 抗拉 600 MPa · 缺口衝擊 3100 J/m · 熱變形 150°C — 唯一耐溫達 150°C 的連續纖維。適用 X7/X7 FE |
| 高溫碳纖 Carbon Fiber HT / HT-A | 抗拉 800 MPa · 熱變形 190°C — 僅 FX20,且只能補強 ULTEM™ 9085 或 Vega™ |
03 — 高溫工程材料
兩種材料皆僅適用 FX20。84 公升加熱腔體最高可達 200°C 穩態控溫,是列印這類材料的前提。
航太級 FST 高性能熱塑,用於量產機艙件。抗拉 76.5 MPa · 彎曲 134.5 MPa · 熱變形 175°C(0.45 MPa 與 1.82 MPa 兩種負載下皆為 175°C)· 密度 1.12 g/cm³。需搭配專用支撐材,並以 CF-HT/HT-A 強化。
碳纖填充 PEKK,超高性能耐高溫耐化學。抗拉 87.6 MPa · 彎曲 140.2 MPa · 壓縮 221.3 MPa · 熱變形 165.1°C(0.45 MPa)/150.8°C(1.8 MPa)· 密度 1.27 g/cm³。逸氣表現 TML 0.47%、CVCM 低於 0.01%(ASTM E595-15),適用真空與太空環境。
04 — 金屬材料
FX10 加裝 Metal Kit 後即具備金屬列印能力。製程為列印 → Wash-1 清洗 → Sinter-1 或 Sinter-2 燒結,金屬層厚 127 µm(燒結後),最大零件 292 × 132 × 131 mm、10 kg。
析出硬化不鏽鋼,通用金屬首選。H900 熱處理後:抗拉強度 1230 MPa · 0.2% 降伏 1050 MPa · 延伸率 13% · 硬度 38 HRC · 相對密度 96.4%。耐蝕性通過 ASTM F1089。
熱作模具鋼,用於高硬度工裝與模具嵌件。熱處理後:抗拉強度 1680 MPa · 0.2% 降伏 1250 MPa · 延伸率 4.7% · 硬度 45 HRC。未熱處理(燒結態):抗拉 1540 MPa · 硬度 40 HRC。
沃斯田鐵系不鏽鋼,耐蝕性優於 17-4PH,適合化工、海洋與醫療環境。FX10 Metal Kit 支援。完整機械性能數據請向我們索取原廠資料。
05 — 機種相容性
| FX10(+Metal Kit 選配) | Onyx · Onyx FR-A · Onyx ESD · Onyx GF · Nylon White · Nylon White FS / 連續碳纖維 · 碳纖維 FR-A / 金屬:17-4PH、316L、H13 |
| FX20 | Onyx · Onyx FR-A · Onyx ESD · Onyx GF / 連續碳纖維 · 碳纖維 FR-A · 玻璃纖維 · 高溫碳纖 CF-HT/HT-A / 高溫工程材料:ULTEM™ 9085、Vega™ PEKK |
| X7 · X7 Field Edition | Onyx · Onyx FR-A · Onyx ESD · Nylon White / 連續碳纖維 · 碳纖維 FR-A · Kevlar® · 玻璃纖維 · 高溫玻纖 HSHT |
| 複合材料層厚 | 50 – 250 µm |
| 金屬層厚(FX10 Metal Kit) | 127 µm(燒結後) |
所有數值取自 Markforged 原廠公開材料資料表,並標註對應測試標準。不同測試標準或不同負載條件下量測的數值不可直接比較,本頁未做跨標準彙總。Onyx GF 的熱變形溫度以 1.8 MPa 負載量測,與 Onyx 系列的 0.45 MPa 條件不同。材料供應狀態依機種與地區而異,請與我們確認。