由于完全改變了傳統(tǒng)制造工業(yè)的方式和原理贵郎，作為關(guān)鍵核心技術(shù)的3D打印儼然已成為各國(guó)制造業(yè)先進(jìn)與否的技術(shù)衡量標(biāo)準(zhǔn)峡蟋。知名3D打印顧問(wèn)公司W(wǎng)ohlers Associates近日發(fā)布的《Wohlers Report 2018》顯示：2017年增材制造行業(yè)整體增長(zhǎng)21%似忧，市場(chǎng)價(jià)值超過(guò)12.5億美元项钮。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示班眯，截至2020年，3D打印市場(chǎng)的價(jià)值將高達(dá)210億美元烁巫。

3D打印制造技術(shù)主要由三大要素組成：精準(zhǔn)的三維設(shè)計(jì)署隘；強(qiáng)大的成型設(shè)備；滿足制品性能和成型工藝的材料亚隙。

目前磁餐，3D打印材料約有200余種，通常對(duì)于耐熱性掰砌、靈活性瞪殖、穩(wěn)定性以及敏感性有著極高的要求，均是專門(mén)針對(duì)3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)学岔。

可見(jiàn)咪朴，在3D打印風(fēng)暴席卷全球的今天，作為其中關(guān)鍵部分的3D打印材料無(wú)疑正幫助攪動(dòng)這場(chǎng)風(fēng)暴师赂。作為3D打印的“墨水”蘑瓢，3D打印材料開(kāi)發(fā)難度大、成本高镶悟，目前仍是構(gòu)建3D打印生態(tài)圈的掣肘因素梦铭。

俗話說(shuō)“巧婦難為無(wú)米之炊”，3D打印材料之于3D打印的重要性不言而喻多析！今天仙商，就讓我們好好“爆料”一下這些3D打印材料。

工程塑料

作為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一類3D打印材料初祠，工程塑料占商用3D打印材料的90%以上钞钙，應(yīng)用于FDM設(shè)備，是強(qiáng)度声离、耐沖擊性芒炼、耐熱性瘫怜、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。主要包括熱塑性材料和熱固性材料本刽。目前常見(jiàn)的工程塑料主要有以下幾類：

ABS：當(dāng)前最熱門(mén)的FDM 熱塑性塑料之一鲸湃，通常呈絲狀；具有良好的熱熔性與沖擊強(qiáng)度子寓，是通過(guò)熔融沉積3D打印的首選工程塑料暗挑。優(yōu)點(diǎn)在于打印出的部件機(jī)械強(qiáng)度好且穩(wěn)定性高。同時(shí)斜友，還可與可溶性支撐材料一起使用炸裆。可以進(jìn)行多種顏色選擇鲜屏，甚至可以自定義顏色烹看，比如Stratasys 公司的ABS plus材料在FDM技術(shù)的輔助下就能提供象牙色、白色洛史、黑色等九種顏色的選擇郭宪。

PC：白色工程塑料，可與FDM技術(shù)相結(jié)合制造出耐用的模型枕详、工具或最終產(chǎn)品零件息扶。與ABS塑料相比，PC材料具有更好的強(qiáng)度隆惊、耐高溫性闯智、抗沖擊性等優(yōu)點(diǎn)害媚，因此可以作為最終零部件使用于超強(qiáng)工程制品的應(yīng)用蹬寸。使用PC材料制作的樣件可直接裝配使用，廣泛應(yīng)用于汽車制造财军、航空航天广柴、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

PA：機(jī)械強(qiáng)度高欧移，且具有一定柔韌性才嘀，耐熱，耐摩擦时簸。Stratasys 公司的FDM Nylon 12具有出色的強(qiáng)度特性和抗疲勞性跋炕，并可抗中度腐蝕性化學(xué)品，適于重復(fù)閉合律适、卡扣式和抗振動(dòng)部件辐烂，而Stratasys的FDM Nylon 6同時(shí)具有優(yōu)于其他熱塑性塑料的強(qiáng)度和韌性，可經(jīng)受嚴(yán)格的功能測(cè)試捂贿，是汽車纠修、航空航天胳嘲、消費(fèi)品和工業(yè)制造行業(yè)中的產(chǎn)品制造商和開(kāi)發(fā)工程師的理想選擇。

光敏樹(shù)脂

因具有較快的固化速度扣草，光敏樹(shù)脂表干性能優(yōu)異了牛，成型后產(chǎn)品外觀平滑，可呈現(xiàn)透明至半透明磨砂狀辰妙。因具有良好的液體流動(dòng)性和瞬間光固化特性鹰祸，使得液態(tài)光敏樹(shù)脂成為3D打印耗材用于高精度制品打印的首選材料。目前主要有以下三類：

齊聚物：含有不飽和鍵的低分子聚合物密浑，種類多福荸，以各類丙烯酸樹(shù)脂最為常見(jiàn)。齊聚物是光固化材料中最為基礎(chǔ)的材料膀概，決定了光敏樹(shù)脂的黏度疤草、硬度、斷裂延伸率等基本物理化學(xué)性能度限。

反應(yīng)性稀釋劑：是含有雙鍵的小分子溶劑孩板。反應(yīng)性稀釋劑調(diào)節(jié)體系的黏度，降低齊聚物的黏度浙梗，避免噴頭因黏度過(guò)高而堵塞蛆删。反應(yīng)性稀釋劑還參與到光固化反應(yīng)之中，影響到聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)务冠、聚合程度以及固化物的物理性質(zhì)等捅悦。

光引發(fā)劑：最為關(guān)鍵的組分，決定了光固化材料的質(zhì)量與光固化反應(yīng)的速度丈揖∧柯叮可根據(jù)引發(fā)輻射的能量不同而分為紫外線引發(fā)劑和可見(jiàn)光引發(fā)劑。由于紫外光引發(fā)劑具有存儲(chǔ)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)旁咙，現(xiàn)在3D 打印市場(chǎng)上所用的光引發(fā)劑都是紫外光引發(fā)劑惯波。

金屬材料

3D打印金屬材料以金屬粉末、金屬箔以及金屬絲的形式存在椿疗。金屬材料現(xiàn)階段市場(chǎng)份額較小漏峰，但擴(kuò)張速度最快。

金屬材料可以用于選擇性激光燒結(jié)（SLS）届榄、直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）浅乔、電子束熔煉（EMB）等工業(yè)級(jí)別的3D打印機(jī)。若把金屬材料加入到某些工程塑料材料（如ABS）中去铝条，則可制成適用于FDM 機(jī)型的具有一定金屬屬性的線材靖苇。

在3D打印金屬材料的過(guò)程中，需要考慮金屬的固液相變攻晒、表面擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)等因素顾复，而金屬粉末的形態(tài)直接影響3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量班挖。如今常見(jiàn)的金屬材料包括鈦合金、不銹鋼芯砸、鈷鉻合金和鋁合金等材料萧芙。金、銀等貴金屬粉末材料偶爾也會(huì)被用于打印首飾或藝術(shù)品等假丧。

陶瓷材料

硅酸鋁陶瓷粉末可用于3D打印陶瓷產(chǎn)品双揪，一般呈粉末狀，通常用于選擇性激光燒結(jié)（SLS）打印機(jī)幢耍。3D打印用的陶瓷粉末是陶瓷粉末和某一種粘結(jié)劑粉末所組成的混合物链愉。

陶瓷粉末和粘結(jié)劑粉末的配比，會(huì)直接影響到陶瓷零部件的性能忿和。粘結(jié)劑份量越多拦吓，燒結(jié)比較容易，但在后處理過(guò)程中零件收縮比較大渤惦，會(huì)影響零件的尺寸精度子敷。粘結(jié)劑份量少，則不易燒結(jié)成形舵邦。

陶瓷材料具有高強(qiáng)度任团、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，具有應(yīng)用于航空航天和汽車等領(lǐng)域的潛能村参。同時(shí)穷抹，陶瓷材料可以選擇的顏色很多，可打印出形態(tài)逼真梳附、色彩豐富的產(chǎn)品获印，是工藝品、建筑和衛(wèi)浴產(chǎn)品的理想選擇吼鱼。

生物用高分子材料

生物3D打印材料主要包括支架材料與直接細(xì)胞打印材料蓬豁。支架類3D打印材料需滿足：良好的生物相容性绰咽，對(duì)細(xì)胞及機(jī)體無(wú)毒害菇肃；良好的生物降解特性，可完全被機(jī)體降解吸收或排出體外取募；良好的機(jī)械特性琐谤，具備一定的力學(xué)強(qiáng)度及可塑性，結(jié)構(gòu)可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定玩敏，具有較高的孔隙率斗忌；良好的表面相容性，利于細(xì)胞在材料表面黏附與生長(zhǎng)旺聚。主要分為以下幾類：

PLA：3D打印起初使用得最好的原材料织阳，具有多種半透明色和光澤質(zhì)感眶蕉。它源于可再生資源—玉米淀粉和甘蔗，無(wú)毒無(wú)味唧躲，是能夠降解的環(huán)保型塑料造挽。

PETG：具有出眾的熱成型性、堅(jiān)韌性與耐候性乱孩，熱成型周期短憨净、溫度低、成品率高菲组，兼具PLA和ABS的優(yōu)點(diǎn)啰昧。

PCL：是一種生物可降解聚酯，熔點(diǎn)較低庭匆，常常用作特殊用途如藥物傳輸設(shè)備肮顾、縫合劑等，同時(shí)還具有形狀記憶性渗骆。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域赖巴，可用來(lái)打印心臟支架等。

其他3D打印材料

碳纖維材料是一種新興的3D打印材料纲析，強(qiáng)度是鋼的五倍而重量卻只有其1/3猩刁，且還具有耐高溫及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

導(dǎo)電打印材料是熱塑性材料的一種农浓，可用于制造具有電子或是機(jī)械功能的3D打印產(chǎn)品新蟆，如電路板、手電筒以及可穿戴的照明設(shè)備等右蕊。

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