深度解析PC材料3D打印解决方案及应用

2025年5月13日，远铸智能联合新材料上市公司金发科技[600143]联合举办了一场线上研讨会，主题为“基于PC材料的FDM 3D打印工业级应用解决方案”，本文我们来回顾一下本场直播的主要内容：PC类材料的主要特点和性能，如何使用FDM 3D打印机来打印PC材料满足多种工业级应用场景，3D打印PC零部件能够用于哪些工业领域。

首先，远铸智能产品总监袁双喜介绍了远铸智能PC材料FDM 3D打印解决方案。远铸智能成立于2016年，是工业级FDM/FFF整体解决方案供应商，公司曾获得红杉、保时捷、招银国际等公司的投资。专注于工业FDM 增材制造，包含高性能材料和工程材料，服务于汽车、航空航天、通用制造和医疗等领域。
袁双喜介绍，2023年全球PC材料的消耗量约460万~500万吨，传统制造方式多以注塑、挤压、吹塑、热成型等成型为主，适用于标准化的大批量生产；面对个性化定制、小批量高性能零件生产及复杂设计日益增长的市场需求，传统制造方式无法很好地满足，而工业FDM技术路线被证明最为适合的解决方案。但是在很长一段时间内，工业FDM缺少批量可落地的设备与解决方案。
PC材料3D打印的零部件，可以用于功能原型件、工装夹具以及终端零件，横跨电子电器、交通运输、汽车、通用制造、打印服务、科研教育等行业。

虽然应用广泛，但是PC材料在3D打印的时候存在不少技术挑战：热性能与流动性受限；高收缩率与翘曲风险；Z向强度过低；孔隙率与空洞生成；打印温度窗口窄。

针对上述挑战，远铸智能给出了自己PC打印工业级解决方案：
●通过引入玻纤(PC-GF)、碳纤(PC-CF)或聚合物共混(PC-ABS、PC-PBT)可优化熔融流动性与收缩率，提升成型成功率与成品精度。
●通过100℃以上封闭加热环境的打印设备可显著抑制PC冷却收缩引发的应力集中和结构畸变，为打印大尺寸结构件或批量生产提供基础条件。
●通过控制填充率、路径重叠、外壳厚度、层间停留时间等切片参数，可在一定程度上提升界面熔融度、减少热应力源。
●PC材料吸湿性强，通过用密封干燥料仓并辅以烘干过程确保打印质量。

目前，远铸智能提供FDM 工业级3D打印设备、丰富的材料选择、打印服务业务以及工艺控制软件。其中FUNMAT PRO 310 NEO、FUNMAT PRO 610LT、FUNMAT PRO 610HT均支持PC材料的打印。310 NEO适合打印尺寸小于300mm的中小尺寸PC零件，PRO 610LT适合打印大尺寸的PC零件，610HT则能够进一步扩展到PEEK、PEI等高性能的材料。

目前，已经有众多工业类的客户在使用远铸智能的3D打印方案来制造PC材料零部件，袁双喜在直播中列举了多个代表性的案例，包括施耐德电气、半导体封装企业ASMPT、法国泰雷兹—阿莱尼亚宇航公司、均胜汽车电子以及来自轨道交通领域的厂商。
施耐德电气在普罗夫迪夫的智能工厂采用INTAMSYS FUNMAT PRO 310 NEO来简化关键电气组件的生产。通过升级实现了机械零件的内部 3D 打印，取代了造成延误的传统方法。他们主要高速打印 PC/PA6/PPA 零件，制造工装夹具，优化生产线。
310 NEO 的集成支持施耐德的智能工厂愿景，减少了对外包的依赖，为工业自动化领域更广泛地采用 3D 打印技术铺平了道路。

此外，在本次直播中，远铸智能还发布了《工业级FDM 3D打印PC材料白皮书》。白皮书内容涵盖了PC 材料综述；PC 材料 FDM 3D 打印的工业级场景应用；PC 材料 3D 打印中的关键挑战与应对策略；远铸智能的工业级解决方案。感兴趣的朋友可以扫码下载。

接下来，远铸智能增材制造服务销售经理曹浩玮介绍了公司的3D打印服务业务，远铸智能通过3D打印服务为下游客户提供工业级3D打印产品；打造工业级FDM 批量生产的标杆工厂；形成完整的3D打印解决方案；孵化新型应用、教育市场。
远铸智能的3D打印服务业务，支持高性能材料（PEEK类、PEI类、PPSU、PPS等）、工程级材料（ABS类、PC类、尼龙等）。

目前远铸智能的3D打印服务业务，共计投入设备66台，年产能可以达到11吨。

在接到客户需求后，远铸智能首先会对零件进行图纸优化，打印完成之后还会进行精打磨、勾缝、喷漆等后处理。

远铸智能的打印服务智能生产管理系统，能够实时跟踪每一笔订单的进度情况，实现零件可追溯，并提供零件的质检。

曹浩玮最后介绍了多个远铸智能的打印服务案例，来自航空航天、人形机器人、科研教育等领域客户的零件，数量从上百个到数千个不等，目前均采用3D打印工艺来生产。
最后，金发科技PC产品线技术经理马敏剑介绍了公司的PC材料解决方案。金发科技是我国化工新材料领域的龙头企业，新材料年产能超过770万吨。产品包括改性塑料、环保高性能再生塑料、完全生物降解塑料、特种工程塑料、碳纤维及复合材料、轻烃及氢能源、聚丙烯树脂、苯乙烯类树脂、医疗健康高分子材料产品。

金发科技的PC产品销量在2019年之后逐年稳定增长，2024年的销量超过12万吨，改性PC覆盖全系列产品，以PC/ABS合金销量占比最高，PCR产品呈快速增长态势。

PC材料的改性方向主要包含四个方面：阻燃、美学、机械性能以及功能化。其中，无卤阻燃PC/ABS材料已经非常成熟，拥有多个产品型号，能够在60℃~105℃的高温环境下保持良好的机械性能，阻燃效果良好。无卤阻燃PC/ABS材料，目前广泛应用于OA/NB/家电、安防、电动工具、信息通讯等。

为了响应家电和消费电子小型化薄壁化的趋势，金发科技开发了另外一款阻燃PC产品系列，将阻燃温度进一步提高，最高可以达到120℃，能够应用于充电桩、光伏接插件、新能源电池包等产品中。

增强PC产品具有更好的尺寸稳定性，相较于结晶性增强产品，PC增强产品的后收缩率低，尺寸稳定，更适合于精密组件和低翘曲产品。

此外，金发科技还开发了PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PBT合金、绿色回收PC等众多产品系列。