3D打印對3D打印領域來說起著很重要的作用,打印材料的發(fā)展決定著打印機的應用,目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、細胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印領域得到了應用。
3D打印所用的這些原材料形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。通常,根據打印設備的類型及操作條件的不同,所使用的粉末狀3D打印材料的粒徑為1~100μm不等,而為了使粉末保持良好的流動性,一般要求粉末要具有高球形度。下面為大家介紹具體的3D打印材料有哪些
一、ABS塑料
ABS是目前產量最大,應用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來,兼有韌、硬、剛的特性。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。ABS塑料一般是不透明的,外觀呈淺象牙色、無毒、無味,有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性,成型加工和機械加工都比較好。
二、PLA塑料
PLA(聚乳酸)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的相容性、可降解性、機械性能和物理性能良好,適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛。同時也擁有良好的光澤性和透明度及良好的抗拉強度及延展度。
三、光敏樹脂
光敏樹脂是由聚合物單體與預聚體組成,由于具有良好的液體流動性和瞬間光固化特性,使得液態(tài)光敏樹脂成為3D打印耗材用于高精度制品打印的首選材料。光敏樹脂因具有較快的固化速度,表干性能優(yōu)異,成型后產品外觀平滑,可呈現(xiàn)透明至半透明磨砂狀。尤其是光敏樹脂具有低氣味、低刺激性成分,非常適合個人桌面3D打印系統(tǒng)。
常見的光敏樹脂有somos NEXT材料、樹脂somos11122材料、somos19120材料和環(huán)氧樹脂。
四、金屬材料
3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前,應用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等,此外還有用于打印首飾用的金、銀等貴金屬粉末材料。
金屬3D打印材料的應用領域相當廣泛,例如,石化工程應用、航空航天、汽車制造、注塑模具、輕金屬合金鑄造、食品加工、醫(yī)療、造紙、電力工業(yè)、珠寶、時裝等。
五、陶瓷材料
陶瓷材料具有高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)異特性,在航空航天、汽車、生物等行業(yè)有著廣泛的應用。3D打印的陶瓷制品不透水、耐熱(可達600°C)、可回收、無毒,但其強度不高,可作為理想的炊具、餐具(杯、碗、盤子、蛋杯和杯墊)和燭臺、瓷磚、花瓶、藝術品等家居裝飾材料。
但由于陶瓷材料硬而脆的特點使其加工成形尤其困難,特別是復雜陶瓷件需通過模具來成形。模具加工成本高、開發(fā)周期長,難以滿足產品不斷更新的需求。
六、工程塑料
工程塑料是指被用作的工業(yè)零件或者外殼材料的工業(yè)用塑料。相比其它材料,兼有強度、耐沖擊性、抗老化、硬度等性能指標兼顧的平衡優(yōu)點。因此它也是目前3D 打印中應用最為廣泛的材料。常見的工程塑料種類包括工業(yè)ABS材料、PC類材料、尼龍類材料等。
工業(yè)ABS材料
它是FDM(熔融沉積造型)快速成型工藝常用的熱塑性工程塑料,具有強度高、韌性好、耐沖擊等優(yōu)點,正常變形溫度超過90℃,可進行機械加工(鉆孔、攻螺紋)、噴漆及電鍍。
PC材料
它是真正的熱塑性材料,具備工程塑料的所有特性:高強度、耐高溫、抗沖擊、抗彎曲,可以作為最終零部件使用。使用PC材料制作的樣件,可以直接 裝配使用,應用于交通工具及家電行業(yè)。PC材料的顏色比較單一,只有白色,但其強度比ABS材料高出60%左右,具備超強的工程材料屬性,廣泛應用于電子消費品、家電、汽車制造、航空航天、醫(yī)療器械等領域。
尼龍材料
它是一種白色的粉末,SLS尼龍粉末材料具有質量輕,耐熱,磨擦系數(shù)低,耐磨損等特點。粉末粒徑小,制作模型精度高。燒結制件不需要特殊的后處理,即可以具有較高的抗拉伸強度。在顏色方面的選擇沒有像PLA和ABS這么廣,但可以通過噴漆、浸染等方式進行色彩的選擇和上色。材料熱變形溫度為110℃,主要應用于汽車、家電、電子消費品、藝術設計及工業(yè)產品等領域都有著廣泛應用。
七、復合型石膏粉末(全彩砂巖)
3D打印領域里使用較為廣泛的材料之一。由全彩砂巖制作的對象色彩感較強,3D打印出來的產品表面具有顆粒感,打印的紋路比較明顯使物品具有特殊的視覺效果。它的質地較脆容易損壞,并且不適用于打印一些經常置于室外或極度潮濕環(huán)境中的對象。
但當一個設計師希望使用多種顏色打印他們的設計時,他們往往選擇的是彩色砂巖。因為它可以打印多種顏色,顏色層次和分辨率都很好。砂巖打印出的的模型較為完美并且栩栩如生。因此全彩砂巖被普遍應用于制作模型、人像、建筑模型等室內展示物。
八、藍蠟和紅蠟
采用多噴嘴立體打印(MJM)技術,表面光滑;蠟模,用于精密鑄造,超越以前純模型制作與展示功能 。 可用于標準熔模材料和鑄造工藝的熔模鑄造應用,是制作珠寶、服飾、醫(yī)療器械、機械部件、雕塑、復制品、收藏品進行石蠟模型失蠟鑄造工藝。
九、橡膠類材料
橡膠類材料具備多種級別彈性材料的特征,這些材料所具備的硬度、斷裂伸長率、抗撕裂強度和拉伸強度,使其非常適合于要求防滑或柔軟表面的應用領域。3D打印的橡膠類產品主要有消費類電子產品、醫(yī)療設備以及汽車內飾、輪胎、墊片等。
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