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3D打印知识

极光尔沃为你盘点3D打印常用6大材料

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    3D打印材料作为新兴科技产业,近年来发展迅猛,成为国家重点推动发展产业。目前,3D打印材料的总量不止200余种,每隔一段时间就会有材料诞生,然而对于3D打印发展而言,这些材料远远不够。   

    近年来就相继涌现了以塑料、陶瓷、金属、LayWood、蜡材料等作为3D打印材料,并且3D打印材料根据3D打印成型技术的不同,种类也不尽相同,以下这张图就是不同的成型技术使用的3D打印材料。SLA/DLP机型也就是我们常说的光固化成型机型一般使用较多的为树脂材料,这类机型常常采用照射聚焦的方法对材料进行固化,所以一般树脂材料为液体状态。而其他的成型技术如选择性激光烧结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔炼(SHS)等采用的材料一般为金属材质。

    在小编看来3D打印技术真正的优势在于其打印材料,3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。3D打印可以很好地模仿塑料与金属材料的机械或者热能属性,然而这也是当前制约3D打印发展的一大技术原因。

    一、3D打印聚合物材料
    使用最广泛的是聚合物—丙烯腈,虽然3D材料开始向金属方向转移,但聚合物还会在一段时间内成为市场主导材料。

    二、工程塑料
    工程塑料,指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,具有强度高、耐冲击性、耐热性、硬度高以及抗老化性等优点,正常变形温度可以超过90℃,可进行机械加工、喷漆以及电镀。工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,常见的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。

    三、生物材料
    一些未来的3D打印生物材料包括热铬聚乳酸,尼龙11,柔性聚乳酸或软聚乳酸,生物橡胶、稻草基以及竹基生物材料,和laybrick。热铬聚乳酸长丝在温度变化下发生颜色变化;柔性聚乳酸或软聚乳酸和尼龙11具有高度的灵活性;稻草基以及竹基生物材料具低成本优势。

    四、金属材料
    金属材料更多地应用于牙医行业,主要有钛、铝、铬、钴等,按收入计算,市场占有率在30%以下。航空将成为驱动金属材料使用增长的主要领域。

    五、高分子凝胶
    高分子凝胶具有良好的智能性,海藻酸钠、纤维素、动植物胶、蛋白胨、聚丙烯酸等高分子凝胶材料用于3D打印,在一定的温度及引发剂、交联剂的作用下进行聚合后,形成特殊的网状高分子凝胶制品。如受离子强度、温度、电场和化学物质变化时,凝胶的体积也会相应地变化,用于形状记忆材料。凝胶溶胀或收缩发生体积转变,用于传感材料;凝胶网孔的可控性,可用于智能药物释放材料。

    六陶瓷材料
    陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。但由于陶瓷材料硬而脆的特 点使其加工成形尤其困难,特别是复杂陶瓷件需通过模具来成形。模具加工成本高、开发周期长,难以满足产品不断更新的需求。

    七、其他3D打印材料
    除了上面介绍的3D打印材料外,目前用到的还有彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等材料。彩色石膏材料是一种全彩色的3D打印材料,是基于石膏的、易碎、坚固且色彩清晰的材料。基于在粉末介质上逐层打印的成型原理,3D打印成品在处理完毕后,表面可能出现细微的颗粒效果,外观很像岩石,在曲面表面可能出现细微的年轮状纹理,因此,多应用于动漫玩偶等领域。

    3D打印技术与医学、组织工程相结合,可制造出药物、人工器官等用于治疗疾病。加拿大目前正在研发“骨骼打印机”,利用类似喷墨打印机的技术,将人造骨粉转变成精密的骨骼组织。打印机会在骨粉制作的薄膜上喷洒一种酸性药剂,使薄膜变得更坚硬。


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