3D打印材料知多少

发布时间:2024-08-12 点击:109
毋庸置疑,在促进3d技术的迅猛发展上,3d打印材料是功不可没的。只有当材料这种物质介质达到一定的程度时,高科技才能得以应用于更广泛的领域。目前,3d打印材料主要有工程塑料、生物塑料和金属材料等种类。此外,人造骨粉、砂糖等食品材料也开始应用于3d打印领域。
一、工程塑料
工程塑料指的是用来做工业零件或外壳材料的工业专用塑料,具有耐热性、耐冲击、强度高、硬度高及抗老化性等优点。正常的变形温度可高达90℃。工程塑料可用来喷漆、电镀及机械加工。凭借这这些特性, 工程塑料可以说是应用最为广泛的一类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。
1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)材料。该材料冲击强度大、热熔性好,能极好地满足熔融沉积成型的3d打印工艺。应用范围几乎可以涵盖所有工程用品、日用品和部分机械用品。除此之外,色彩多样化是其一大优点;凭此优点,家电、电子产品和汽车领域应用广泛。
2、聚碳酸酯(pc)材料。该材料热塑性高,抗冲击、耐高温、强度高、抗弯曲。因此,可用于防弹玻璃、智能手机及宇航员头盔面罩等异性构件之中。综合来说,pc材料广泛应用的三大领域分别是汽车工业、玻璃装配业和电子电器业。
3、聚酰胺(pa)材料。该材料在强度高的基础上,还具有一定的柔韧性;因此可直接应用于3d打印制造设备的零件中。比如,世界著名的pa工程塑料巨头索尔维公司,将基于pa工程塑料的3d打印样件用于门把手套件、刹车踏板等。
二、生物材料
生物材料优点明显,具备优良的可生物降解性。其应用于3d打印工艺也颇为广泛,主要有聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(petg)、聚-羟基丁酸酯(phb)、 聚-羟基戊酸酯(phbv)、聚丁二酸-丁二醇酯 (pbs)、聚己内酯(pcl)等。
1、聚乳酸(pla)材料。作为一种环保材料,该材料可利用生物降解方式降解为活性堆肥。除此之外,其最大的优点是具备半透明色的光泽感。新加坡南洋理工大学的教授tan.k.h将其应用于工程支架研究中,发现其具有生长能力。
2、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(petg)材料。该材料透明度高,具有抗化学药剂性和抗应力白化能力等。当被应用于3d打印时,收缩性极小,且疏水性良好,无需贮存在密闭的空间中。整个打印过程,几乎无气味也是其一大优点。
3、聚己内酯(pcl)材料。该材料无毒、可降解,且具备生物相容性;因此被广泛应用于医学领域。在3d打印过程中,由于其熔点较低,因此打印温度不高;又由于该材料具有形状记忆性,因此可利用该材料打印心脏支架。
三、金属材料
金属材料特性明显:力学强度高,具备导电性。因此在3d打印工艺中有着自己独特的地位。金属材料通常包括黑色金属和有色金属两种。
1、黑色金属。应用于3d打印工艺的黑色金属主要有不锈钢和高温合金两种。其中,不锈钢耐蒸汽、水等弱腐蚀介质,更耐化学腐蚀介质。同时,不锈钢材料成本较低;通常被用于功能构件、雕刻品的3d打印。高温合金具有极高的耐高温强度,优良的抗氧化和抗热腐蚀功能。因此该材料更多地被应用于航天工业领域。
2、有色金属。有色金属为3d打印工艺提供了丰富的选择。该材料主要包括钛、镁铝合金和镓三种。其中,钛金属的银灰光泽为3d打印增色不少,其强度极高,尺寸精确;通常被应用于生产航空、汽车等工业的零部件制造之中。而镁铝合金质量轻、强度高,在制造业的轻量化需求日益增长的情况下,无疑是一种十分优质的备选材料。镓作为一种液态金属合金的3d打印材料,具有金属导电性,无毒性,不会挥发。镓通常被应用于伸缩性的电子产品中,目前被应用的领域有软储存设备和软光学部件等领域。
综合我国3d打印材料的发展现状,国产3d打印耗材较为短缺。总的来说,原因如下:价格较低的耗材利润率低,厂家不愿意投产;价格高的材料由于技术限制,成产不出来。要想破解如此局面,国家提供相应的政策支持是必由之路。


如何利用统计图表改善印刷品质及效率
第八次中国未成年人互联网运用调查结果出炉!
江苏南通中小学教材全面覆盖绿色印刷
单面胶版纸有什么特点?常用的规格是什么?
印后工艺中覆膜的主要方式有哪些?
美国传统纸媒遭遇严峻挑战
使纸张再生激光墨粉蒸发技术诞生
静电在印刷中的应用