知識(shí) | 3D打印常用材料
點擊量:742 發布時間:2017-05-10 作者:狀(zhuàng)邁(上海)增材(cái)製造技術有限公司
3D打印材料作為新興科技產業,近年來發展(zhǎn)迅猛,成為(wéi)國家重點推動發展產業。目前(qián),3D打印(yìn)材料的總量不止200餘種,每隔一段時間就會有材料誕生,然而對於3D打印發展而言(yán),這些材料遠遠不夠(gòu)。近年來就相繼湧現了以塑料、陶瓷、金屬、LayWood、蠟材料等作(zuò)為3D打(dǎ)印材料。並且(qiě)3D打印(yìn)材料根(gēn)據3D打印成型技術的不同,種類也不盡相同。
SLA/DLP機型也就是我們常說的光固化成型機型(xíng)一般使用較多的為樹脂(zhī)材料,這類機型常常采用照射聚焦的方法對材料進行(háng)固化,所以(yǐ)一般樹脂材料為液體狀態。而其他的成型(xíng)技術如選擇性激(jī)光燒結(SLS)、直接金屬(shǔ)激光燒(shāo)結(DMLS)、電(diàn)子束(shù)熔煉(SHS)等采用的材料(liào)一般為金屬材質。

3D打印技術(shù)真正的優勢在於其打印材(cái)料,3D打印材料是3D打印技術發展的重要物質基礎,在某種程度上,材料的發展決定著3D打印能(néng)否有更廣泛的(de)應用。3D打印可以很好地模仿塑料與金屬材料的機械或者熱能屬性,然而這也是當前(qián)製約3D打印發展的一大技術原(yuán)因。
1、3D打印聚合物材料
使用最廣泛的是聚合物(wù)—丙(bǐng)烯腈,雖然(rán)3D材料開始向金屬方向轉移,但聚合物還會在一段時間內(nèi)成為市場主導材料。
2、工程塑(sù)料
工程塑料,指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑(sù)料,具有強度高、耐衝擊性、耐熱性、硬(yìng)度高以及(jí)抗(kàng)老化(huà)性(xìng)等優點,正常變形溫度可以超過90℃,可進行機械加工、噴漆以及電鍍。工程塑料是當(dāng)前(qián)應用最廣泛的一類3D打印材料(liào),常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯碸(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等(děng)。
3、生物材料
一些未來的3D打印生物材料包括熱鉻聚乳酸(suān),尼龍11,柔性聚乳酸或軟聚乳酸,生物橡膠、稻草基以及竹基生物材料,和(hé)laybrick。熱鉻聚(jù)乳酸長絲在溫度(dù)變化(huà)下發生(shēng)顏色變化;柔性聚乳酸或軟聚乳酸和尼龍11具有高度的靈活性;稻草基以及竹基生物材料具低成本(běn)優勢。

4、金屬材料
金屬材料更多地(dì)應用於牙醫行業,主要有(yǒu)鈦、鋁、鉻、鈷等,按收入計算,市場占有率在30%以下。航空將成為驅(qū)動金屬材料使用增長的主要(yào)領域。
5、高分子凝膠
高分子凝膠(jiāo)具有良好的智能性,海藻酸鈉、纖維素、動(dòng)植物膠、蛋(dàn)白腖、聚丙烯酸等高分子凝膠材料用於3D打印,在(zài)一定的溫度及引發劑、交聯劑的作用下進行聚合後,形成特殊的(de)網狀高分子凝膠製品(pǐn)。如受離(lí)子強度、溫度、電(diàn)場和化學(xué)物質變化時,凝膠的體積也會(huì)相應地變化,用於形狀記憶材料。凝膠溶脹或收縮發生體積轉(zhuǎn)變,用於傳(chuán)感材料;凝膠網(wǎng)孔的可控性,可用於智能(néng)藥物釋放材料(liào)。
6、陶瓷材料
陶瓷材料具有高強度(dù)、高硬度、耐(nài)高溫、低密度、化學穩定性好、耐腐蝕(shí)等優異特性,在航空航天、汽車、生物等行業有著廣泛的應用。但由於陶瓷材(cái)料硬而脆的特點使其加工成形尤其困難,特(tè)別(bié)是複雜陶瓷件需通過模(mó)具(jù)來成(chéng)形。模具加工成本高、開(kāi)發周期長,難以滿足產品不斷更新的需求。
7、其他材料
除了上麵介紹的3D打印材料外,目前用到的還有彩色(sè)石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等材料。
彩色石膏材料是一種全彩色的3D打印材料,是基於石膏的、易碎(suì)、堅固且色(sè)彩清晰的材料。基於在粉末介質上逐層打印的(de)成型(xíng)原理,3D打印(yìn)成品在處理完畢後,表麵可能出現細微的顆粒效果,外觀很像岩石,在曲麵表麵可能出現細微的(de)年輪狀(zhuàng)紋理,因此,多應用於動漫玩偶等領域。
3D打印技術與醫學、組織工程相結合,可製造出藥物、人工器官等用於治療疾病。加拿大(dà)目前正在研發“骨骼打印機”,利用(yòng)類似噴墨打印機(jī)的技術(shù),將人造骨粉轉變成精密的骨骼(gé)組織。打印機會在骨粉製(zhì)作的薄膜上噴灑一種酸性(xìng)藥劑(jì),使(shǐ)薄(báo)膜變得更堅硬。
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