3d打印材料介绍，3d打印材料有哪些?

3D打印是一种基于数字模型的快速成型技术，利用粉末状可粘合材料（金属、塑料等），通过逐层打印数字技术材料来构建物体。随着科学的不断发展，3D打印已经进入寻常百姓家。

3D打印技术最初常见于模具制造和工业设计，但后来逐渐扩展到建筑、汽车、航空航天和医学等领域。 3D打印以其独特的制造技术颠覆了传统的制造模式，赋予了产品新的属性。 3D打印材料是该技术发展过程的核心，也是3D打印技术实现不断创新、突破技术瓶颈的关键。 3D打印材料的类型可以通过不同的方式进行分类。按化学性质分为高分子材料、金属材料、陶瓷材料、复合材料，按物理状态分为丝状材料、粉末材料、液体材料、片状材料。就打印技术而言，分为熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、激光近净成形（LENS）、电子束选择性熔化（EBM）、多能等。 -喷射熔炼（MJF）、电弧增材制造（WAAM）等工艺。目前，3D打印常用的材料主要是聚合物、金属、陶瓷材料，此外还添加了人造骨粉、石膏、糖、细胞生物原料等新材料。今天我们就来了解一下一些常见的3D打印材料。高分子材料光敏树脂：适用于光固化成型，受到特殊光线（如紫外线）照射时发生聚合反应并硬化。用于3D打印的光敏树脂材料一般具有固化前性能稳定、反应速率快、粘度适中、固化收缩小、固化后有足够的机械强度和化学稳定性、低毒性并满足低过敏性等要求。另外，根据应用领域的不同，对感光树脂材料也有低灰份、无灰份、可生物降解等要求。热塑性聚合物：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）、聚乳酸（PLA）、尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）、聚己内酯（PCL）等）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚醚醚酮PEEK（聚醚醚酮）等都是3D打印常用的热塑性高分子材料。根据打印方式对材料形态的要求，熔融沉积造型打印多采用丝材，激光选区烧结多采用粉末。工业上常用的聚合物原材料大多以颗粒为主，需要对丝材或粉末进行二次加工，增加了3D打印耗材的成本。目前，已有一些单位开始研发以颗粒为原料的3D打印。设备。 ·丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS） ABS材料具有优异的热熔性能、机械性能、抗冲击性能，广泛应用于3D打印工艺。其应用范围几乎涵盖了所有生活用品、工程用品以及部分机械用品，其丰富多彩的颜色选择也使其成为3D打印机用户最喜爱的打印材料。聚乳酸（PLA） PLA是一种环保打印材料，与ABS相比，打印时不需要加热床，使用方便，即使低端3D打印机也可以使用，使其成为广泛使用的打印材料。使用的印刷材料。尼龙（PA） PA是一种工程塑料，具有优异的机械性能以及优良的耐油性、耐热性、耐腐蚀性。广泛应用于汽车、电子/电器、电动工具等行业。通过添加玻璃珠、碳纤维、铝粉等无机材料，可以改善3D打印材料的某些性能，更好地满足各领域应用的需求。聚己内酯（PCL） PCL材料无毒且熔点低，适合儿童使用的产品。此外，PCL具有优异的生物相容性和可降解性，在医疗领域具有很大的应用空间，在4D打印方面也具有巨大的发展潜力。热塑性聚氨酯（TPU） TPU具有一定的耐磨性、耐油性和优良的弹性，适合制造鞋材、个人消费品、工业零部件等。

结合起来，3D 打印技术可以创建使用传统成型工艺难以创建的复杂多孔结构，从而赋予零件独特且可控的机械性能。聚醚醚酮（PEEK） PEEK具有高熔点、优异的机械性能和优异的生物相容性。 PEEK是当前3D打印材料发展的热点之一。尤其是在医疗领域，3D打印可以针对不同患者情况提供定制化解决方案，碳纤维增强PEEK因其杨氏模量最接近人体骨骼的杨氏模量而成为骨科植入物的首选材料。金属材料铁基合金：一些较常用的铁基合金包括工具钢、316L不锈钢、M2高速钢、H13模具钢和15-5PH马氏体时效钢。铁基合金由于成本低、硬度高、韧性好、切削加工性好，特别适合模具制造。钛及钛合金：钛及钛合金以其显着的高比强度、良好的耐热性、耐腐蚀性和良好的生物相容性，成为医疗器械、化工器械、航空航天和运动器材等领域的理想材料。使用3D打印技术制造的钛合金零件比使用锻造工艺制造的同类零件具有更精确的尺寸和更好的性能。镍基合金：镍基合金是发展最快、应用最广泛的高温合金，广泛应用于航空航天、石油化工、造船、能源等领域。铝合金：铝合金是一种密度低、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能高、比强度和比刚度高、重量轻的理想材料。陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、高强度、耐高温、化学稳定性好等特点，有望在航空航天、电子、汽车、能源、生物医药等行业得到广泛的应用。到过。陶瓷材料的应用仍然受到一定的限制，因为它们大多具有高熔点或没有精确的熔点。传统陶瓷材料：主要有粘土、水泥、硅酸盐玻璃等。传统陶瓷的原料主要是天然矿物原料，分布广泛，价格低廉，适合生产日用陶瓷、卫生陶瓷、耐火材料、磨料、建筑材料等。新型陶瓷材料：采用高纯度原材料且其化学配比和结构可人为控制的高性能陶瓷，与传统陶瓷相比，机械性能显着提高，并表现出热、电等多种性能。具有传统陶器所没有的磁性功能。先进陶瓷按用途可分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷常用于制造要求高硬度、韧性、耐磨、耐高温的结构件，而功能陶瓷则包括压电陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、高敏陶瓷、生物陶瓷等，用于生产陶瓷等功能器件。复合材料碳纤维：碳纤维具有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能。近年来成为科研新宠，也是3D打印中的新兴打印材料。碳纤维的引入提高了打印部件的刚性和强度，并使结晶度更加均匀，因此未来有望进一步发展。目前，科学界已有不少通过添加碳纤维获得新型3D复合打印材料的科研成果，例如中科院空间应用工程技术中心的研究团队就成功进行了系统研究。在对专有碳纤维PEEK 复合材料3D 打印工艺的研究中，橡树岭国家实验室和辛辛那提公司展示了世界上第一个用短纤维增强的3D 打印复合材料车身。结论随着科学技术的进步，3D打印技术也在日新月异，3D打印材料越来越多，并且正在逐步拓展和渗透到各个领域。从坚果等小零件到航空航天器，3D 打印技术无处不在。

近年来，关于3D打印材料研发和应用的新好消息不断公布，我国取得了许多优异的成果，希望3D打印领域的科研竞赛能够持续下去。期待与您相聚。参考文献：材料科学与工程、洛普3D、中国物理学会期刊网、玻璃纤维信息网本文由塑料机械网（www.86pla.com）编辑出版，如需转载请注明出处，违者请注明他们将被起诉！