3D打印是一種快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，使用粉末狀的可粘合材料(如金屬、塑料等)，通過數(shù)字技術(shù)材料逐層打印來構(gòu)造物體。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，3D打印已走入尋常百姓家。
今天我們一起來了解一些常見的3D打印材料。
光敏樹脂：適用于光固化成形，在特殊的光照(如紫外光)下能夠發(fā)生聚合反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)固化。用于3D打印的光敏樹脂材料一般要滿足固化前性能穩(wěn)定、反應(yīng)速度快、黏度適中、固化收縮小、固化后具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性以及毒性刺激性小等要求。另外由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，對光敏樹脂材料還有諸如低灰分、無灰分、可生物降解等要求。
熱塑性聚合物：如丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯塑料(ABS)、聚乳酸(PLA)、尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚己內(nèi)酯(PCL)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醚醚酮(PEEK)等都是常見的3D打印用熱塑聚合物材料。
根據(jù)打印方式對材料形態(tài)的要求，熔融沉積成型方式打印常使用絲材；激光選區(qū)燒結(jié)常使用粉材。由于工業(yè)上常用的聚合物原料大多以顆粒為主，制成絲材或粉材都要進(jìn)行二次加工，提高了3D打印耗材的使用成本，目前也有一些單位開始研發(fā)以顆粒為原料的3D打印裝備。
·丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯塑料(ABS)
ABS材料具有良好的熱熔性、機(jī)械性和抗沖擊性，在3D打印工藝中應(yīng)用廣泛。它的應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有日用品、工程用品和部分機(jī)械用品，多彩的顏色選擇也使其成為3D打印機(jī)用戶最喜愛的打印材料。
·聚乳酸(PLA)
PLA是一種環(huán)保型打印材料，與ABS相比，打印過程中不需要加熱床配合，更方便使用，在低端3D打印機(jī)上也可以進(jìn)行使用，也是使用廣泛的打印材料。
·尼龍(PA)
PA具有良好的力學(xué)性能，并且耐油性、耐熱性、耐腐蝕性也十分突出，是一種性能優(yōu)良的工程塑料。廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、電動工具等行業(yè)。通過加入玻璃微珠、碳纖維、鋁粉等無機(jī)材料能夠使3D打印材料某些性能提高，更能滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
·聚己內(nèi)酯(PCL)
PCL材料具有無毒、低熔點(diǎn)的特性，適宜用于兒童使用的制品。另外PCL還有良好的生物相容性和降解性，在醫(yī)療領(lǐng)域中有很大的應(yīng)用空間，在4D打印方面也有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展?jié)摿Α?/div>
·熱塑性聚氨酯(TPU)
TPU具有一定的耐磨性、耐油性，彈性良好，適用于鞋材、個人消費(fèi)品、工業(yè)零件等的制造。結(jié)合3D打印技術(shù)可以制造出傳統(tǒng)成形工藝難以制造的復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)，使得制件擁有獨(dú)特且可調(diào)控的力學(xué)性能。
·聚醚醚酮(PEEK)
PEEK具有高熔點(diǎn)和優(yōu)良的力學(xué)性能，在生物相容性方面也表現(xiàn)良好。目前對3D打印材料的開發(fā)中，PEEK正是其中的熱點(diǎn)之一。在尤其在醫(yī)療領(lǐng)域中，3D打印可以根據(jù)患者的不同情況提供個人方案定制，由于經(jīng)碳纖維增強(qiáng)的PEEK具有與人骨最為接近的楊氏模量，正成為骨科植入物中的理想材料。
隨著科學(xué)技術(shù)的提升，3D打印技術(shù)也日新月異，更多的3D打印材料面世，并逐漸延伸、深入到各個領(lǐng)域。小到零件螺母，大到航空航天器，3D打印技術(shù)的身影無處不在。
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