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关于当前趋势下的3D打印材料种类及其前景展望:值得深思的挑战

2024-10-30 14:39:08栏目:商业
TAG: 材料  打印  不同  粉末

今天,小编辑将为大家分享关于3D打印材料的知识,同时也会对各类3D打印材料的颜色进行分析解答。如果您对此感兴趣并希望了解更多,请关注我们的网站。

那么,究竟什么是3D打印材料呢?让我们一起来看看吧!

3D打印材料分类

1. 按物理状态分类:

可以分为液体材料、薄片材料、粉末材料以及丝状材料等。

2. 按化学性能分类:

包括树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料等。

3. 按成型方法分类:

例如SLA材料、LOM材料、SLS材料以及FDM材料等。

接下来,让我们详细了解一下各种材料的特性及用途:

1. SLA材料(液态材料):主要是光敏树脂。

2. SLS材料(固态粉末):包括非金属、金属粉等。

3. LOM材料(固态片材):主要包括纸、塑料、陶瓷箔以及金属铂+粘结剂等。

4. FDM材料(固态丝材):包括蜡丝、ABS丝等。

其中,ABS塑料类是FDM最常用的打印材料,有多种颜色可供选择,常用于消费级3D打印机,用于打印玩具、创意家居饰件等。由于ABS材料需要加热喷嘴加热熔解进行打印,因此喷嘴加热的温度控制十分重要,不同的ABS材料熔点不同,不能随意混用。这也是为什么推荐在原厂商购买打印材料的原因。

PLA塑料熔丝是另一种常用的打印材料,尤其对于消费级3D打印机来说,PLA可降解,是一种环保的材料。PLA的通用性有待提高,但有多种颜色可选,包括多重颜色和半透明的红、蓝、绿以及全透明的材料。

还有亚力克Acrylic类材料、尼龙铝粉材料、陶瓷、树脂、玻璃、不锈钢以及其他金属如银、金和钛等,都可作为3D打印的材料。这些材料各有其特性和用途,例如陶瓷粉末可用于制作牙齿模型,玻璃粉末正在试验中,不锈钢粉末则可用于制作模型、现代艺术品等。彩色打印和其他材质也是3D打印领域的一个研究热点。目前还有水泥、岩石、纸张甚至是盐等也在进行少量的研究应用。比如荷兰已经有公司开始研究用混凝土来打印房子。

关于PLA塑料熔丝材料在消费级3D打印中的应用可以说是极为常见。由于PLA是可降解材料,更加环保。与ABS相比,PLA无需加热床,使得使用更为便捷,尤其适合低端3D打印机。PLA色彩多样,包括半透明色彩如红、蓝、绿和全透明材料。和ABS一样,PLA的通用性仍有待提高。

亚力克(有机玻璃)材料因其良好的表面光洁度,能够打印出透明和半透明的产品。目前,这种材料已经被广泛用于制作牙齿模型,用于牙齿矫正治疗。

在3D打印领域,尼龙铝粉材料也是一个重要的选择。这种材料混合了尼龙的粉末和铝粉,通过SLS技术打印而成。其成品具有金属光泽,常被用于制作装饰品、首饰等创意产品。

陶瓷粉末也是3D打印中常用的材料之一。采用SLS技术进行烧结后,可以制作出精美的陶瓷产品。这些产品可以用来盛放食物,许多人选择使用陶瓷来打印个性化的杯子。值得注意的是,3D打印并不能完成陶瓷的高温烧制过程,这一步骤需要在打印完成后进行。

树脂作为SLA光固化成型的重要原料,在3D打印中也有着广泛的应用。树脂的种类繁多,包括透明的、半固体状的,可以用于制作中间设计过程模型。由于其成型精度比FDM高,因此也可以用于生物模型或医用模型的制作。

至于玻璃材料,目前还在试验阶段。玻璃粉末采用SLS技术进行打印,其材质的变化种类与树脂和聚丙乙烯一样丰富多样。

不锈钢因其坚硬和牢固的特性在3D打印领域得到广泛应用。不锈钢粉末通过SLS技术进行3D烧结,可以选择银色、古铜色以及白色等颜色。不锈钢可以应用于制作模型、现代艺术品以及许多功能性和装饰性的用品。

还有其他金属材料如银、金和钛也在3D打印中得到了应用。这些金属材料都是通过SLS的粉末烧结技术进行打印的。金银可以打印出饰品,而钛金属则经常用于高端3D打印机,用于打印航空飞行器上的构件。

在彩色打印和其他材质方面,目前主要有两种实现方式。一种是采用消费级的FDM双喷嘴打印机,通过两种或多种材料的组合来形成有限的色彩组合。另一种则是采用喷墨打印机的原理,通过不同的染色剂和粘黏剂混合注入打印材料粉末中进行凝固,理论上可以打印出“真彩”的3D物品。

3D打印存在着许多不同的技术,其区别在于可用的材料以及以不同层构建创建部件的方式。常见的3D打印材料包括尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金等。不同的材料具有不同的特性,适用于不同的应用场景。例如ABS材料因其良好的热熔性和冲击强度而成为通过熔融沉积3D打印的首选工程塑料。而PA材料因其高强度和一定的柔韧性,可直接用于3D打印制造设备零部件。对于Stratasys公司这样的打印巨头来说,其Fortus380mc碳纤维打印机正是使用FDM尼龙12碳纤维材料和ASA材料,将尼龙材料的优势发挥到极致。对于消费者来说了解这些不同的材料和它们的应用场景是十分重要的。陶瓷粉末采用SLS烧结技术,可制作个性化的杯子。但3D打印无法完成陶瓷的高温烧制,这一程序现在需要在印刷后进行高温烧制。

树脂是光固化快速成型的重要原料,有多种变化,包括透明和半固体形式,可用于制作中间设计过程模型。因为其成型精度比FDM的高,所以可以用作生物模型或医学模型。

玻璃粉末也是采用SLS技术打印,种类和树脂、聚丙烯一样多。

不锈钢坚硬且坚固性强,其粉末采用SLS技术3D烧结而成,可选择银色、青铜色和白色。不锈钢可以用来制作模型、现代艺术品以及许多功能性和装饰性物品。

其他金属材料如银、金和钛,也是由SLS粉末烧结而成。金银可用于打印饰品,钛是高端3D打印机经常使用的材料,用于打印航空航天器上的部件。

彩色印刷和其他材料方面,有两种彩色打印技术。一种是两种或两种以上相同或不同材料的颜色从各自的喷嘴中挤出,最常用的是消费级FDM双喷嘴打印机。另一种是利用喷墨打印机的原理,通过不同染料的组合,与粘合剂混合并注入打印材料粉末中进行固化。理论上,这项技术可以打印出“真彩色”的3D物体。

其他打印材料包括水泥、岩石、纸张等,目前还在研究应用阶段。

3D打印常用和可用的材料还在不断发展。比如以色列的Objet公司生产多种消费级和工业级的打印机,但Objet公司更注重打印材料的研发,每年都会针对不同的行业推出相应的打印材料。

3D打印材料是新开发定制的,是专门用于3D打印的。无论是FDM还是SLA或者SLS技术,对材料的要求都很高。目前3D打印材料的价格还是比较贵的,材料的通用性也是一个需要解决的问题。

3D打印材料包括PLA、ABS、TPE/TPU、Wood、Metal PLA/Metal ABS、Carbon Fiber碳纤维材料、Glow-in-the-Dark夜光材料等。这些材料各有特点,适用于不同的打印需求。