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一、3D打印概述

3D打印，又稱增材制造，是一種快速成型技術， 它的核心原理是“分層制造，逐層疊加”。3D打印是近十年才頻繁出現在國人視野中的技術，事實上，早在30多年前，工業級3D打印設備已經推向市場了。

1983年，3D Systems創始人Chuck Hull先生制造了有史以來3D 打印部件，成功發明立體光固化成型技術。1986年，3D Systems 由 Chuck Hull 共同創建，成為世界3D 打印公司。1987年，3D Systems 將3D 打印機 SLA-1 立體光固化成型 (SLA) 打印機成功推向市場。3D Systems至今已譜寫 30 余年的開拓歷程，成為一家全球化的 3D 解決方案提供商。

3D打印特別適合小批量、定制化、具有復雜結構的零部件的生產。

現階段，3D打印在設備和材料兩個核心環節都有進一步的突破。對于用戶來說，要實現和發揮增材制造的好處，必須了解多種多樣可利用的材料以及每種材料如何發揮各自的具體特性來提升原型或生產用部件的品質。下文中，我們會詳細介紹3D打印塑料材料的發展。

 
二、3D打印材料前沿資訊

到目前為止，3D打印材料中發展為成熟的材料是塑料材料。塑料3D打印材料種類多樣，用途廣泛。使用塑料材料進行3D打印，可實現適當的柔性、耐用性、剛度、韌性、穩定性、透明度、外觀和質感、生物兼容性、耐熱性、防潮性等。

下文中，我們以特性分類，分別給大家介紹通用型、堅固耐用型、透明型和可鑄造材料4大類材料。

1、通用

這些材料非常適合：小批量生產；用于建模的母模；消費性電子組件。

（1）類聚丙烯：柔性塑料

特性耐用、高柔性的形狀穩定性。
適用于：原型制造；功能測試；小批量生產；RTV/硅膠模具的母模；卡扣裝配件。

上圖（右）為Figure 4? FLEX-BLK 10，是一種耐用的黑色柔性材料，與 Figure 4 技術搭配使用。

與其它多款3D打印材料一樣，Figure 4? FLEX-BLK 10同樣具有的斷裂伸長率和耐沖擊強度，可用于原型，功能測試和小批量生產應用。觀看視頻，了解Figure 4 FLEX-BLK 10材料在沖擊強度測試中的表現：

（2）原型制造彈性體：設計和原型制造用彈性體

特性：類橡膠；優異的壓縮特性；高伸長率。
適用于：設計驗證和測試，如包覆成型模型、擋風雨條、密封件、橡膠密封圈、墊片；適用于工業和消費品應用的類橡膠和彈性產品。

（3）超高韌性塑料：帶來耐用模制塑料的外觀和觸感

特性耐用沖擊性；耐熱性；防潮性。
適用于：快速原型制造；功能裝配件；卡扣組件；消費性電子組件；鉆孔/攻絲應用；用于真空鑄造的母模。

（4）剛性塑料：帶來注塑模具塑料的外觀和觸感

特性：剛性；耐用；光滑表面。
適用于：快速原型制造；快速模具制造；某些醫療應用。

2、堅固耐用堅固的尼龍、復合材料、類 ABS 材料和類聚丙烯材料部件
這些材料非常適合：單體式組件；液體處理部件；外殼和外罩。

（1）尼龍

尼龍 11沖擊性和耐疲勞性
特性：堅固耐用；高伸長率；高沖擊強度。
適用于：卡扣連接；活動鉸鏈；接頭；管道；夾具、固定裝置和模具。
*足夠堅硬，可替代注塑成型 ABS 和聚丙烯。提供黑色和自然色選擇。

鋁填充尼龍 12：出眾的表面光潔度和一致的機械屬性

特性：金屬表面光潔度；高剛度。
適用于：汽車、航天、消費品領域的功能性原型制造和小批量生產部件；外殼和外罩；卡扣連接和復雜裝配件；接頭。

阻燃 Nylon 12：非常適用于航天應用中的直接生產
特性：非鹵化；阻燃的表面光潔度；FAR 25.853 兼容；符合 AITM 的煙霧密度和毒性指南要求；堅固耐用。
適用于：飛機內飾部件；消費品和電子元件；需要阻燃性的部件。

填充 Nylon 12 復合材料：高剛度工程塑料
特性：耐熱性；耐燃油和耐油性的硬度和剛度。
適用于：小到中等批量的生產用部件；飛機和體育用品部件。

耐高溫 Nylon 12：堅硬的纖維增強工程塑料
特性：剛性；不導電；射頻透明；耐熱性強。
適用于終用途部件的小批量到中批量直接制造；需要加強剛度的外罩和外殼；飛機和零部件；體育用品。

（2）復合材料

陶瓷強化復合材料：耐高溫的堅固部件
特性：耐熱性；防潮性；耐磨性；類陶瓷。
適用于：陶瓷類部件；夾具、固定裝置和模具；風洞模型；母模；水和液體處理組件。
*適用于類復合材料原型和裝配件。

高性neng復合材料：穩定、高剛度部件

特性：耐熱性；出眾的硬度/剛度；耐磨性。
適用于：風洞模型；發動機罩內的汽車零部件；電氣連接器、適配器裝置、底座和插座；夾具、固定裝置和工具。

（3）類ABS：堅固、準確的功能性部件

特性：剛性；堅硬。
適用于：設計驗證；功能原型開發；耐用組件和卡扣；短期生產；RTV 模具的母模。
*模擬和替代數控加工和注塑成型的 ABS 制品。

（4）類聚丙烯：剛性，可在一定程度上彎曲

特性：堅硬；彈性；耐磨性。
適用于：原型制造；快速模具制造；卡扣裝配件；活動鉸鏈；用于真空鑄造的母模。

3、透明：堅硬、耐熱的高度透明部件

這些材料非常適合：類聚碳酸酯組件；照明組件；某些醫療模型和設備。

（1）透明多用途樹脂：具有模制聚碳酸酯的美觀外觀的穩定精密部件

特性：清晰、透明；剛性、堅固。
適用于：堅固的功能原型；透明裝配件；熔模鑄造模型；透明的展示和可視化模型，比如照明組件（透鏡等）、頭燈、瓶子。
*具有聚碳酸酯美觀外觀的通用型材料；適用于熔模鑄造應用。

（2）透明耐熱樹脂：耐高溫、防潮部件

特性：耐熱性；清晰、透明。
適用于：發動機罩內部組件測試；熱流體流動；透明裝配件。
*材料透明度能夠實現裝配件中內部結構的可視化。

4、可鑄造材料

（1）鑄造蠟：100% 蠟質，適用于可重復性鑄模，無縫適應現有鑄造工作流程

特性：高分辨率；高對比度顏色；100% 蠟。
適用于：金屬鑄件。

（2）透明可鑄型樹脂：穩定的中等到超大型輕質QuickCast 鑄模

特性：優異的防濕/防潮性；透明；穩定。
適用于：用于原型和生產部件的 QuickCast 模型；各種鑄件，包括鈦、鋁、鎂、鋅、石膏和鐵金屬鑄件。

（3）通用型可鑄造塑料：高分辨率，可呈現微小的精細細節特征

特性：高對比度紫色；剛性。
適用于：精美的珠寶首飾；醫療儀器和器械；定制金屬應用。

（4）苯乙烯基鑄造材料：消耗性材料，與標準鑄造工藝兼容

無需模型制造原型和生產用鑄件。燒結周期短。
適用于：原型鑄造；中小批量生產運行；各種鑄件，包括鈦、鋁、鎂、鋅、石膏和鐵金屬鑄件。

3D打印相關知識就先介紹到這里了。您可以看出，目前材料、設備的發展已經到了成熟階段。另外，3D打印避免了開模環節、適應小批量生產與復雜結構零部件定制，即使對小工廠也能有大助益！

具有各類機械性能的生產級塑性材料也為各行業的無模制造和批量生產帶來了新的速度，準確性，強度和耐久性，而之前只能耗費更多時間通過傳統注塑等手段獲得，3D打印技術匹配豐富的工業級材料，在數小時內即可得到的塑料零件。