3d打印材料目前仍是構(gòu)建3D打印生態(tài)圈的關(guān)鍵因素。俗話說“巧婦難為無米之炊”,3D打印材料對于3D打印的重要性不言而喻。具體3D打印材料如下:
首先,工程塑料是目前廣泛應(yīng)用的一種三維印刷材料。工程塑料占商業(yè)3D打印材料的90%以上。它們被應(yīng)用于有限差分設(shè)備中。它們是具有優(yōu)異的強(qiáng)度,抗沖擊,耐熱,硬度和抗老化性能的塑料。主要包括熱塑性材料和熱固性材料。
常見的工程塑料主要有以下三類:
ABS中最流行的FDM熱塑性塑料之一:通常是絲狀的。它具有良好的熱熔性和沖擊強(qiáng)度,是熔體沉積3D打印的首選。其優(yōu)點是印刷件具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時,它也可用于可溶性支撐材料。有多種顏色選擇,甚至定制顏色,如Stratasys ABS Plus材質(zhì),借助FDM技術(shù)可以提供九種顏色選擇,如象牙色、白色、黑色等。
2.PC:白色工程塑料,可與FDM技術(shù)相結(jié)合,生產(chǎn)耐用的模型、工具或最終產(chǎn)品部件。與ABS塑料相比,PC材料具有較好的強(qiáng)度、耐高溫、耐沖擊等優(yōu)點,可作為最終零件應(yīng)用于相對較強(qiáng)的工程產(chǎn)品中。由PC材料制成的樣品可直接組裝,用于汽車制造、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
3.PA:它有很高的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性、耐熱性和耐磨性。Stratasys公司的FDM尼龍12具有優(yōu)異的強(qiáng)度和抗疲勞性,抗中度腐蝕性化學(xué)品,適用于反復(fù)關(guān)閉、緊固和抗振動部件,而Stratasys的FDM尼龍6也比其他熱塑性塑料具有優(yōu)越的強(qiáng)度和韌性,是汽車、航空航天、消費品和工業(yè)制造業(yè)產(chǎn)品制造商和開發(fā)工程師的理想選擇。
光敏樹脂固化速度快,表面干燥性能好,外觀光滑,對半透明研磨透明。液體光敏樹脂具有良好的液體流動性和即時光固化性能,已成為高精度產(chǎn)品印刷的首選材料。
目前主要有三大類:
1.低聚物:低分子聚合物具有不飽和鍵,種類繁多,各種丙烯酸樹脂最為常見。齊聚物是光固化材料中最基本的材料,它決定了光敏樹脂的基本物理化學(xué)性質(zhì),如粘度、硬度和斷裂伸長。
2..反應(yīng)性稀釋劑:含有雙鍵的小分子溶劑。活性稀釋劑調(diào)節(jié)了體系的粘度,降低了低聚物的粘度,避免了噴頭的高粘度堵塞?;钚韵♂寗┮矃⑴c光固化反應(yīng),影響聚合動力學(xué)、聚合度和固化化合物的物理性能。
3.光引發(fā)劑:最關(guān)鍵的組分決定了材料的質(zhì)量和反應(yīng)速度。紫外引發(fā)劑和可見光引發(fā)劑根據(jù)輻射能量可分為紫外引發(fā)劑和可見光引發(fā)劑。由于紫外引發(fā)劑具有儲存穩(wěn)定性好的優(yōu)點,目前3D打印市場上使用的光引發(fā)劑都是紫外引發(fā)劑。
金屬材料三維印刷金屬材料以金屬粉末、金屬箔和金屬絲的形式存在。目前,金屬材料的市場占有率很小,但擴(kuò)張速度最快。金屬材料可用于選擇性激光燒結(jié)(SLS)、直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)、電子束熔化(EMB)等工業(yè)級3D打印機(jī)。如果在某些工程塑料材料(如ABS)中添加金屬材料,則可以將其制成具有適合FDM模型的某些金屬特性的導(dǎo)線。在三維打印金屬材料的過程中,必須考慮金屬的固-液相轉(zhuǎn)變、表面擴(kuò)散和熱傳導(dǎo),金屬粉末的外形直接影響到三維印刷產(chǎn)品的質(zhì)量。目前常用的金屬材料有鈦合金、不銹鋼、鈷鉻合金和鋁合金。貴金屬粉末材料,如黃金和銀,偶爾用于印刷珠寶或藝術(shù)品。
硅酸鋁陶瓷粉是一種陶瓷材料,可用于陶瓷制品的三維打印,通常為粉末狀,常用于選擇性激光燒結(jié)(SLS)打印機(jī)。三維打印用陶瓷粉是陶瓷粉和粘結(jié)粉的混合物。陶瓷粉與粘結(jié)劑粉的比例直接影響陶瓷零件的性能。粘合劑越多,燒結(jié)越容易,但在后處理工序中,部件的收縮較大,這將影響部件的尺寸精度。粘合劑用量少,不易燒結(jié)。陶瓷材料具有強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點,具有在航空航天和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。同時,陶瓷材料可以選擇多種顏色,可以打印出形狀逼真、色彩豐富的產(chǎn)品。是工藝品、建筑和浴室用品的理想選擇。
所述生物高分子材料的生物3D打印材料主要包括支撐材料和直接細(xì)胞打印材料。支架類3d打印材料應(yīng)滿足以下要求:良好的生物相容性,對細(xì)胞和生物體無毒;良好的生物降解性,可完全降解、吸收或排出體外;良好的機(jī)械性能,具有一定的機(jī)械性能。強(qiáng)度和塑性好,結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定,氣孔率高,表面相容性好,有利于材料表面的細(xì)胞粘附和生長。
其他3D打印材料
1.碳纖維材料是一種新型的三維印刷材料,其強(qiáng)度是鋼的5倍,但重量僅為1×3,具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點。
2。導(dǎo)電打印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,如電路板、手電筒、可穿戴照明設(shè)備等。
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