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    最全的3D打印材料介紹,3D打印耗材大全(一)

            3D打印是革命性的制造工藝,在很多領域帶來了革命性的突破;與此同時,由于先天性的特性,又無時無刻不受到打印材料的限制。3D打印發展的核心,就在于3D打印材料的發展突破。一定程度上,3D打印決定了3D打印工藝的發展水平,本文將詳細介紹目前主流的3D打印材料。

            目前,3D打印材料主要包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料和復合材料等,詳見下表。


     
            3D打印材料是3D打印技術發展的重要物質基礎,在某種程度上,材料的發展決定著3D打印能否有更廣泛的應用。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。下面我們將從聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料和復合材料分別進行分析。


    第一部分:聚合物材料

    3D打印無人機用聚合物材料

     1、工程塑料
    工程塑料,指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料,具有強度高、耐沖擊性、耐熱性、硬度高以及抗老化性等優點,正常變形溫度可以超過90℃,可進行機械加工、噴漆以及電鍍。工程塑料是當前應用最廣泛的一類3D打印材料,常見的有丙烯腈-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)ABS材料
    ABS材料具有良好的熱熔性和沖擊強度,是熔融沉積成型3D打印工藝的首選工程塑料,目前主要是將ABS預制成絲、粉末化后使用,應用范圍幾乎涵蓋所有日用品、工程用品和部分機械用品。ABS材料的顏色種類很多,如象牙白、白色、黑色、深灰色、紅色、藍色、玫瑰紅色等,在汽車、家電、電子消費品領域有廣泛的應用。
     
    ABS材料-FDM用
     
            近年來,ABS不但在應用領域逐步擴大范圍,性能也在不斷提升,借助ABS強大的粘結性、強度,通過對ABS的改性,使其作為3D打印材料在適用范圍上進一步擴大。2014年,國際空間站用ABS塑料3D打印機為其打印零部件,世界上最大的3D打印機材料公司Stratasys公司研發的最新ABS材料ABS-M30,專為3D打印制造設計,機械性能比傳統的ABS材料提高了67%,從而擴大了ABS的應用范圍。

    (2)PC材料
            PC(聚碳酸酯)材料算得上是一種真正的熱塑性材料,具有高強度、耐高溫、抗沖擊、抗彎曲等特點,強度比ABS材料還要高60%,可以作為最終零部件使用甚至超強工程制品的應用。德國拜耳公司開發的PC2605可用于防彈玻璃、樹脂鏡片、車頭燈罩、宇航員頭盔面罩、智能手機的機身、機械齒輪等異型構件的3D打印制造。
     
    高透明PC材料陽光板
     
            PC工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業、汽車工業和電子、電器工業,其次還有工業機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。PC可用作門窗玻璃,PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場所的防護窗,用于飛機艙罩,照明設備、工業安全檔板和防彈玻璃。

    (3)PA材料
     
    PA粉末及其復合材料
     
            PA材料雖然強度高,但也具備一定的柔韌性,因此,可以直接利用3D打印制造設備零件。利用3D打印制造的PA碳纖維復合塑料樹脂零件,具有很高的韌度,可用于機械工具代替金屬工具。全球著名PA工程塑料的專家索爾維公司,基于PA的工程塑料進行3D打印樣件,用于發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。用PA材料代替傳統的金屬材料,最終解決了汽車輕量化問題。

            PA材料廣泛應用于制造燃料濾網、燃料過濾器、罐、捕集器、儲油槽、發動機汽缸蓋罩、散熱器水缸、平衡旋轉軸齒輪。也可用在汽車的電器配件、接線柱以及用于制作一次性打火機體、堿性干電池襯墊,摩托車駕駛員的頭盔,辦公機器外殼等。另外,它還可用作驅動、控制部件等。

    未完待續;
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