3D打印的發(fā)展，不僅是3D打印機(jī)的更新?lián)Q代，同時(shí)也是3D打印材料的不斷升級(jí)。今天，3D虎就為大家講下3D打印材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)將如何發(fā)展。
目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、光敏材料、陶瓷材料、金屬粉末。它的形態(tài)一般分為粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀。對(duì)于工程塑料而言，其具有強(qiáng)度、硬度、耐沖擊性、耐性、抗老化等優(yōu)勢(shì)；光敏樹脂是由聚合物單體和預(yù)聚體組成的，在一定波長(zhǎng)的紫外光照射下能立刻引起聚合反應(yīng)完成固化。橡膠類材料，這種材料具備多種級(jí)別的彈性，它具有的硬度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗撕裂程度和拉伸強(qiáng)度，使其非常適合于要求防滑或柔軟表面的應(yīng)用。陶瓷材料，具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、低密度、化學(xué)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(yīng)用。
除此之外，3D虎重點(diǎn)要講的是金屬材料，截止到現(xiàn)在，3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、不銹鋼、鋁合金、高溫合金等，此外還有貴金屬材料。在所有的金屬材料中，鈦合金的材料因?yàn)槠涿芏鹊?、?qiáng)度高、耐腐蝕、熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)而被3D打印界所重視，不但如此，鈦合金還是航空航天材料，也是特別適合激光3D打印技術(shù)的一種材料。另外，不銹鋼是目前3D打印金屬材料中最為便宜的一種材料，主要用作首飾、功能結(jié)構(gòu)件的打印。
金屬材料相對(duì)于塑料等其他材料來(lái)說(shuō)，存在打印難度大問(wèn)題，這是因?yàn)槠浣饘俚娜埸c(diǎn)很高，涉及到金屬的固液相變、表面擴(kuò)散以及熱傳導(dǎo)等多種物理過(guò)程，需要考慮的問(wèn)題包括形成的晶體組織是否良好、雜質(zhì)和空隙大小等，另外快速的加熱和冷卻還將引起試件內(nèi)較大的殘余應(yīng)力。
延伸閱讀：《2015年6月全球3D打印材料發(fā)展趨勢(shì)及數(shù)據(jù)分析》
3D打印金屬粉末不同于傳統(tǒng)的粉末冶金需要的粉末特性，不僅要求粉末的純度高，氧含量低，而且粉末的球形度高，良好的流動(dòng)性和鋪粉均勻性。
目前主要的制備方法是氣霧化法。如果粉末的粒徑越大，球化現(xiàn)象越嚴(yán)重；粒度越小，表面光度度更高，但會(huì)造成粉末團(tuán)聚，流動(dòng)性很差。所以3D打印必須是合適的粒徑范圍達(dá)到精度和流動(dòng)性的統(tǒng)一。同樣的球形度越好，流動(dòng)性越好，做出來(lái)的3D構(gòu)件密度越高。
截止到目前，我國(guó)的3D打印材料雖然在此前有所突破和發(fā)展，價(jià)格也比國(guó)外的低，但是相對(duì)于其他材料來(lái)說(shuō)，還是價(jià)格高，3D打印產(chǎn)品的成本高。這在一定程度上影響了3D打印的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。所以，未來(lái)，3D打印將制定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)以及增加相應(yīng)的研發(fā)投入。
未來(lái)，3D打印材料的發(fā)展趨勢(shì)可能會(huì)從以下三方面進(jìn)行發(fā)展：
1、高性能的3D打印金屬材料將成為技術(shù)制高點(diǎn)。
2、3D打印將用于新材料研制。
3、.3D打印用耗材生產(chǎn)通用化和專業(yè)化。
對(duì)于未來(lái)，3D打印的發(fā)展離不開材料，材料是重中之重，所以，目前我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)3D打印的扶持，不管是技術(shù)還是材料。
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