常用的3d打印材料有哪些，3d打印的材料都有哪些
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由于3D打印徹底改變了傳統(tǒng)制造的方法和原理，成為衡量各國(guó)制造業(yè)先進(jìn)程度的重大核心技術(shù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。著名3D打印咨詢公司W(wǎng)ohlers Associates最近發(fā)布的《Wohlers Report 2018》報(bào)告顯示，2017年增材制造行業(yè)整體增長(zhǎng)了21%，市場(chǎng)價(jià)值超過(guò)12.5億美元。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，3D打印市場(chǎng)預(yù)計(jì)價(jià)值210億美元。
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)、強(qiáng)大的成型設(shè)備以及適合產(chǎn)品性能和成型工藝的材料。
目前，大約有200種3D打印材料，對(duì)耐熱性、柔韌性、穩(wěn)定性、靈敏度等要求極高，都是專門針對(duì)3D打印設(shè)備和工藝開(kāi)發(fā)的。
在3D打印風(fēng)暴席卷全球的今天，我們可以看到其中的一個(gè)關(guān)鍵部分——3D打印材料無(wú)疑是這場(chǎng)風(fēng)暴的功臣。開(kāi)發(fā)3D打印材料（3D打印的“墨水”）既困難又昂貴，仍然是構(gòu)建3D打印生態(tài)系統(tǒng)的限制因素。
3D打印材料在3D打印中的重要性不言而喻，俗話說(shuō)“巧婦難為無(wú)米之炊”。今天，我們就來(lái)“爆料”一下這些3D打印材料。
工程塑料
工程塑料是應(yīng)用最廣泛的3D打印材料，占市售3D打印材料的90%以上，應(yīng)用于FDM設(shè)備等，具有優(yōu)異的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性、硬度、耐老化性.它是塑料的。主要包括熱塑性材料和熱固性材料。目前，常見(jiàn)的工程塑料主要有以下幾類：
ABS：最常見(jiàn)的FDM 熱塑性塑料之一，通常呈長(zhǎng)絲形式，具有優(yōu)異的熱熔性能和沖擊強(qiáng)度，使其成為適合熔融沉積3D 打印的工程塑料。優(yōu)點(diǎn)是打印的零件具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。也可與可溶性支撐材料一起使用。您可以選擇多種顏色，甚至可以自定義顏色。例如，Stratasys 的ABS Plus 材料借助FDM 技術(shù)提供了九種顏色選擇，包括象牙色、白色和黑色。
PC：一種白色工程塑料，可與FDM 技術(shù)相結(jié)合來(lái)創(chuàng)建耐用的模型、工具或最終產(chǎn)品零件。與ABS塑料相比，PC材料具有強(qiáng)度、耐高溫、耐沖擊等優(yōu)勢(shì)，可作為超強(qiáng)工程產(chǎn)品應(yīng)用中的最終部件。 PC材料樣品可直接組裝使用，廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
PA：具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、一定的柔韌性、耐熱性、耐磨性。 Stratasys 的FDM Nylon 12 具有出色的強(qiáng)度特性、抗疲勞性和耐中度腐蝕性化學(xué)品的能力，使其適用于重合、卡扣和抗振部件。另一方面，Stratasys 的FDM Nylon 6 還采用具有卓越強(qiáng)度特性和抗疲勞性的熱塑性塑料。它堅(jiān)固耐用，能夠承受嚴(yán)格的功能測(cè)試，是汽車、航空航天、消費(fèi)品和工業(yè)制造行業(yè)的產(chǎn)品制造商和開(kāi)發(fā)工程師的理想選擇。
感光樹(shù)脂
光敏樹(shù)脂固化速度快，表面干燥性能優(yōu)異，成型后產(chǎn)品外觀光滑，呈透明至半透明的霜狀外觀。液態(tài)光聚合物樹(shù)脂憑借其優(yōu)異的液體流動(dòng)性能和即時(shí)光固化性能，成為打印高精度產(chǎn)品的3D打印耗材的首選材料。目前主要分為三大類：
低聚物：含有不飽和鍵的低分子聚合物，種類很多，以各種丙烯酸樹(shù)脂最具代表性。低聚物是最基本的光固化材料，決定著光敏樹(shù)脂的基本物理和化學(xué)性能，如粘度、硬度和斷裂伸長(zhǎng)率。
反應(yīng)性稀釋劑：含有雙鍵的小分子溶劑。反應(yīng)性稀釋劑可調(diào)節(jié)系統(tǒng)的粘度，降低低聚物粘度并防止由于粘度過(guò)高而堵塞噴嘴。反應(yīng)性稀釋劑也參與光固化反應(yīng)并影響聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)、聚合度和固化產(chǎn)物的物理性能。
光引發(fā)劑：決定光固化材料質(zhì)量和光固化反應(yīng)速度的最重要組分。根據(jù)輻射起始能量的不同，可分為紫外線引發(fā)劑和可見(jiàn)光引發(fā)劑。由于UV光引發(fā)劑儲(chǔ)存穩(wěn)定，目前3D打印市場(chǎng)使用的光引發(fā)劑都是UV光引發(fā)劑。
金屬材質(zhì)
3D打印金屬材料以金屬粉末、金屬箔和金屬絲的形式存在。金屬材料目前市場(chǎng)份額較小，但擴(kuò)張速度最快。
金屬材料可用于工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，例如選擇性激光燒結(jié)（SLS）、直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）和電子束熔化（EMB）。在某些工程塑料材料（例如ABS）中添加金屬材料可以創(chuàng)建具有適合FDM 模型的特定金屬特性的電線。
在金屬材料3D打印過(guò)程中，需要考慮金屬固液相變、表面擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)等因素，而金屬粉末的形狀直接影響3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量。目前常見(jiàn)的金屬材?*押轄稹⒉恍飧幀㈩芨鹺轄鷙吐梁轄�。金、银等贵靳橍粉末材料有时用又儭刷珠宝壶r帳跗貳?
陶瓷材料
硅酸鋁陶瓷粉末可用于3D打印陶瓷產(chǎn)品，通常為粉末形式，常用于選擇性激光燒結(jié)（SLS）打印機(jī)。用于3D打印的陶瓷粉末是陶瓷粉末和某些粘合劑粉末的混合物。
陶瓷粉末與粘結(jié)劑粉末的比例直接影響陶瓷零件的性能。粘結(jié)劑用量越高，越容易燒結(jié)，但零件在后加工過(guò)程中的收縮越大，影響零件的尺寸精度。如果粘合劑的量少，則燒結(jié)和成型會(huì)困難。
陶瓷材料具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于航空航天、汽車等領(lǐng)域。同時(shí)，陶瓷材料顏色多樣，可以打印出形狀逼真、色彩豐富的產(chǎn)品，非常適合制作工藝品、建筑、衛(wèi)浴產(chǎn)品。
生物高分子材料
生物3D打印材料主要包括支架材料和直接細(xì)胞打印材料。支架3D打印材料必須滿足：良好的生物相容性、對(duì)細(xì)胞和機(jī)體無(wú)毒、良好的生物降解性、能夠完全降解并被吸收或排出體外的能力、良好的機(jī)械性能，具有恒定的機(jī)械強(qiáng)度和可塑性、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，孔隙率高，表面相容性好，促進(jìn)細(xì)胞在材料表面的粘附和增殖。主要分為以下幾類。
PLA：最初用于3D打印的最佳原材料，具有多種半透明顏色和光澤紋理。由玉米淀粉、甘蔗等可再生資源制成，是一種無(wú)毒、無(wú)味、可降解的環(huán)保塑料。
PETG：結(jié)合了PLA 和ABS 的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的熱成型性、韌性和耐候性、熱成型周期短、溫度低和產(chǎn)量高。
PCL：一種低熔點(diǎn)的可生物降解聚酯，通常用于藥物輸送裝置和縫合線等特殊應(yīng)用，并且還具有形狀記憶特性。在醫(yī)療領(lǐng)域，它可以用來(lái)打印心臟支架等東西。
其他3D打印材料
碳纖維材料是一種新興的3D打印材料，其強(qiáng)度是鋼的五倍，但重量?jī)H為鋼的三分之一，并且具有耐高溫和耐腐蝕的額外優(yōu)點(diǎn)。
導(dǎo)電印刷材料是一種熱塑性材料，可用于制造具有電子或機(jī)械功能的3D打印產(chǎn)品，例如電路板、手電筒和可穿戴照明設(shè)備。
通過(guò)以上分析
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