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3D打印技术和材料

3D打印技术从狭义上来说主要是指增材制造技术,从成型工艺上来看,3D打印技术突破了传统成型方法限制,通过快速自动成型系统与计算机数据模型相结合,无需任何附加的工艺模具制造和机械加工就能制造出各种形状复杂的原型,使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。

当今主流的3D打印技术及匹配材料
类型成型技术适用材料代表公司
挤压成型熔融沉积成型(FDM)热塑性塑料、金属、可食用材料Stratasys(美国)
线状成型电子束自由成型技术(EBF)几乎任何合金Sciaky(德国)
粒状物料成型直接金属激光烧结(DMLS)几乎任何合金 EOS(德国)
电子束融化成型技术(EBM)钛合金ARCAM(瑞典)
选择性激光熔融技术(SLM)钛合金、不锈钢、铝SLM Solutions(德国)
选择性热烧结成型技术(SHS)热塑性粉末Blueprinter(丹麦)
选择性激光烧结工艺(SLS)热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末3D Systems(美国)
粉末层喷头成型三维印刷工艺(3DP)石膏、热塑性塑料、金属与陶瓷粉末Zcorporation(美国)
光聚合成型立体光固化成型工艺(SLA)光硬化树脂3D Systems(美国)
聚合物喷射技术(PI)光硬化树脂Objet(以色列)
数字光处理技术(DLP)液态树脂EnvisionTec(德国)

3D打印凭借其独特的制造技术,让我们得以生产前所未有的各类物品,并为企业减少成本、缩短工时以及去除复杂工艺,3D打印技术真正的优势在于其打印材料,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。这里简要介绍当前3D打印材料的发展现状以及存在的问题。

由于3D打印制造技术完全改变了传统制造工业的方式和原理,是对传统制造模式的一种颠覆,因此,3D打印材料成为限制3D打印发展的主要瓶颈,同时也是3D打印突破创新的关键点和难点所在,只有进行更多新材料的开发才能拓展3D打印技术的应用领域。目前,3D打印材料主要包括聚合物材料、金属材料、陶瓷材料和复合材料等。

3D打印材料分类3D打印聚合物工程塑料ABS材料
PA材料
PC材料
PPFS材料
PEEK材料
EP材料
Endur材料
生物塑料PLA材料
PETG材料
PCL材料
热固性塑料 
光敏树脂 
高分子凝胶 
3D打印金属材料黑色金属不锈钢材料
高温合金材料
有色金属钛材料
铝镁合金材料
镓材料
稀贵金属材料
3D打印陶瓷材料  
3D打印复合材料  

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。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

回复
打印材料好像大部分都是高分子材料,不知道有没有别的材料?无机材料之类的?
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这么看几乎任何合金材料都能应用于3D打印技术了,既然都能打印,为什么还说材料是制约3D打印的瓶颈?
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  • zhengzheng 因为3d打印用的材料价格太贵,无法普及
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  • 飞鸟 回复z***:你的意思是说3D打印本身用的像粉末状的这些材料贵,并不像普通的棒材,板材这么普及?
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  • 黄敏毅 回复飞***:3D打印所用的粉末是经过预先处理过的专用粉末,而不是普通的金属粉末
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  • 飞鸟 回复不***:

    假如我要用3D打印出一个钛合金材料的零件,打印用的钛合金粉末与正常的钛合金棒材,板材成份是一样的,只不过是通过特殊处理把这些棒材、板材处理成3D打印可用的粉末材料,这样理解对吗?

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  • 黄敏毅 回复飞***:制粉可以参考粉末冶金制粉,常用的制粉方法有机械法和物理化学法等,3D打印的材料:按材料的物理状态分类可以分为液体材料、薄片材料、粉末材料、丝状材料等。
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  • 飞鸟 回复不***:学习了
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  • 我也说一句
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