2016-11-01 02:59 | 张家港3D记梦馆
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3D打印领域，3D打印材料始终扮演着举足轻重的角，因此3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。
3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的，与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别，其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。通常，根据打印设备的类型及操作条件的不同，所使用的粉末状3D打印材料的粒径为1～100μｍ不等，而为了使粉末保持良好的流动性，一般要求粉末要具有高球形度。
对于3D打印材料来讲，当下市场上的材料已不下200余种，且随着技术的研发和进步，材料种类的更新度也会越来越快。那么，怎样才能更好更快更系统的认识材料呢？
目前3D打印常见的材料有哪些呢？
①ABS塑料
ABS是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼有韧、硬、刚的特性。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。3D打印
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ABS塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙、无毒、无味，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染性，成型加工和机械加工都比较好。
②PLA塑料
PLA（聚乳酸）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的相容性、可降解性、机械性能和物理性能良好，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。同时也拥有良好的光泽性和透明度及良好的抗拉强度及延展度。
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Tips：ABS或PLA？3D打印线材哪种好？
PLA和ABS材料可以制作的东西多种多样，并且有很多重叠。因此从普通产品本身很难判断，对比观察ABS呈亚光，而PLA很光亮。加热到195度，PLA可以顺畅挤出，ABS不可以。加热到220度，ABS可以顺畅挤出，PLA会出现鼓起的气泡，甚至被碳化。碳化会堵住喷嘴，非常危险。
③工程塑料
工程塑料是指被用作的工业零件或者外壳材料的工业用塑料。相比其它材料，兼有强度、耐冲击性、抗老化、硬度等性能指标兼顾的平衡优点。因此它也是目前3D 打印中应用最为广泛的材料。常见的工程塑料种类包括工业ABS材料、PC类材料、尼龙类材料等。
工业ABS材料
它是FDM（熔融沉积造型）快速成型工艺常用的热塑性工程塑料，具有强度高、韧性好、耐冲击等优点，正常变形温度超过90℃，可进行机械加工(钻孔、攻螺纹)、喷漆及电镀。
3D打印的ABS行星齿轮和车链模型（图片来源：Stratasys）
PC材料
它是真正的热塑性材料，具备工程塑料的所有特性：高强度、耐高温、抗冲击、抗弯曲，可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件，可以直接 装配使用，应用于交通工具及家电行业。PC材料
的颜比较单一，只有白，但其强度比ABS材料高出60%左右，具备超强的工程材料属性，广泛应用于电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域。
3D打印吹塑成型模具（图片来源：Stratasys）
尼龙材料
它是一种白的粉末，SLS尼龙粉末材料具有质量轻，耐热，磨擦系数低，耐磨损等特点。粉末粒径小，制作模型精度高。烧结制件不需要特殊的后处理，即可以具有较高的抗拉伸强度。在颜方面的选择没有像PLA和ABS这么广，但可以通过喷漆、浸染等方式进行彩的选择和上。材料热变形温度为110℃，主要应用于汽车、家电、电子消费品、艺术设计及工业产品等领域都有着广泛应用。
特点：烧结温度—粉末熔融温度180℃；烧结制件不需要特殊的后处理，即可以具有较高抗拉伸强度。并且尼龙粉末烧结快速成型过程中，需要较高的预热温度，需要保护气氛，设备性能要求高。
PC-ABS材料
它是一种应用最广泛的热塑性工程塑料。PC-ABS具备了ABS的韧性和PC材料的高强度及耐热性，大
多应用于汽车、家电及通信行业。 使用该材料配合FORTUS设备制作的样件强度比传统的FDM系统制作的部件强度高出60%左右，所以使用PC-ABS能打印出包括概念模型、功能原型、 制造工具及最终零部件等热塑性部件。
PC-ISO材料
它是一种通过医学卫生认证的白热塑性材料，具有很高的强度，广泛应用于药品及医疗器械行业，用于手术模拟、颅骨修复、牙科等专业领域。同时，因为具备PC的所有性能，也可以用于食品及药品包装行业，做出的样件可以作为概念模型、功能原型、制造工具及最终零部件使用。
PSU类材料
汽车零部件详解它是一种琥珀的材料，热变形温度为189℃，是所有热塑性材料里面强度最高，耐热性最好，抗腐蚀性最优的材 料，通常作为最终零部件使用，广泛用于航空航天、交通工具及医疗行业。PSU类材料能带来直接数字化制造体验，性能非常稳定，通过与RORTUS设备的配合使用，可以达到令人惊叹的效果。
热固性塑料
热固性树脂如环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、芳杂环树脂
等具有强度高、耐火性特点，非常适合利用3D打印的粉末激光烧结成型工艺。哈佛大学工程与应用科学院的材料科学家与Wyss生物工程研究所联手开发出了一种可3D打印的环氧基热固性树脂材料，这种环氧树脂可3D打印成建筑结构件用在轻质建筑中。
瑞典将尝试用这种技术打印房屋
④光敏树脂
光敏树脂是由聚合物单体与预聚体组成，由于具有良好的液体流动性和瞬间光固化特性，使得液态光敏树脂成为3D打印耗材用于高精度制品打印的首选材料。光敏树脂因具有较快的固化速度，表干性能
优异，成型后产品外观平滑，可呈现透明至半透明磨砂状。尤其是光敏树脂具有低气味、低刺激性成分，非常适合个人桌面3D打印系统。
常见的光敏树脂有somos NEXT材料、树脂somos11122材料、somos19120材料和环氧树脂。
somos NEXT材料
白材质，类PC新材料，韧性非常好，基本可达到selective laser sintering(SLS，选择性激光烧结)制作的尼龙材料性能，而精度和表面质量更佳。somos NEXT材料制作的部件拥有迄今最优的刚性和韧性，同时保持了光固化立体造型材料做工精致、尺寸精确和外观漂亮的优点，主要应用于汽车、家电、电子消费品等领域。
3D打印散热器风扇和耳塞套（图片来源：Stratasys）
somos11122材料
看上去更像是真实透明的塑料，具有优秀的防水和尺寸稳定性，能提供包括ABS和PBT在内的多种类似工程塑料的特性，这些特性使它很适合用在汽车、医疗以及电子类产品领域。
somos19120材料
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