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3D列印改變塑料特性 UL推出對應認證機制

文‧黃繼寬 發布日期:2020/04/16 關鍵字:藍卡黃卡積層製造射出成形優力

3D列印讓產品設計者可以更自由地揮灑創意,製造出各種利用傳統切削或射出成形所無法做出來的結構體,並省下昂貴的模具費用。但3D列印除了生產速度較慢之外,其獨特的製程方法也對材料的物理特性造成明顯改變,成為3D列印在普及上的一大阻礙。為協助製造業者節省在材料驗證上所需投入的資源,UL在行之有年的Yellow Card(黃卡)認證計畫之外,針對3D列印所使用的塑料,推出了Blue Card(藍卡)認證計畫。

UL表示,塑膠材料種類繁多,特性也大不相同,因此早在60多年前,許多製造業者在選擇塑膠材料時,就曾經遇過許多問題。有鑑於此,該公司的材料科學家就針對塑膠材料建立起Yellow Card認證制度,讓製造業者可以透過資料庫檢索的方式,找到能滿足自己應用需求的塑膠材料。

然而,材料所表現出的特性不只跟材料本身有關,對材料加工的方法也會影響材料所表現出的特性。這使得原本針對切削或射出成形所設立,已經有60年歷史的黃卡認證機制,很難直接套用在3D列印中。

舉例來說,切削或射出成形製程所生產出來的塑料體,本身的密度是非常均勻的,但3D列印卻不是如此。用3D列印所生產出來的塑料體,常常會帶有肉眼可見的孔隙或溝槽,因此其所表現出來的材料特性,不能跟採用傳統製程生產的塑料體相提並論。

UL研究3D列印樣本的可燃性、燃燒及電氣特性,並與用一般塑出成型方法製造的樣本進行比對。研究人員發現重大的安全性與性能差異,並得出結論:同一款材料,經過3D列印製程或傳統製程加工後所得到的製成品,在材料性能的表現上是不一樣的,因此必須針對3D列印發展出新的評估方法。

為此,UL發展了專用於3D列印的塑料認證計畫–Blue Card。Blue Card提供了必要的數據,可確保將要用於3D列印的材料、3D列印零組件和產品的完整性與實用性。而用於3D列印的材料一旦獲得UL認可零組件標誌(UL Recognized Component Mark),即會自動核發Blue Card。

圖 針對3D列印製程,UL發表了新的Blue Card認證機制與材料資料庫服務。

UL 認證的3D列印材料,會公布在UL公開的Product iQTM資料庫中,提供成千上萬製造商在此搜尋已獲認證的3D材料。使用經過獨立測試與認證的3D材料,有利於終端產品製造商在終端產品/系統的認證上,節省時間和成本。Blue Card是針對3D列印設計的,3D列印設備製造商亦可為將被明確用於設備的材料加以認證。

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