1.3　3D打印的材料

3D打印存在許多不同的技術(shù)。它們的不同之處主要為材料的類型不同，并以不同層的方式創(chuàng)建部件，如表1-1所示。3D打印常用的材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

表1-1　打印材料

下面介紹常用的幾種3D打印材料。

1. 工程塑料

工程塑料是指被用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一類3D打印材料，常見的有Acrylonitrile Butadiene Styrene（ABS）類材料、Polycarbonate（PC）類材料、尼龍類材料等。ABS材料是Fused Deposition Modeling（FDM，熔融沉積造型）快速成型工藝常用的熱塑性工程塑料，具有強(qiáng)度高、韌性好、耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)，正常變形溫度超過90℃，可進(jìn)行機(jī)械加工（鉆孔、攻螺紋）、噴漆及電鍍等。

2. 光敏樹脂

光敏樹脂即Ultraviolet Rays（UV）樹脂，由聚合物單體與預(yù)聚體組成，其中加有光（紫外光）引發(fā)劑（或稱為光敏劑）。在一定波長的紫外光（250～300nm）照射下能立刻引起聚合反應(yīng)完成固化。光敏樹脂一般為液態(tài)，可用于制作高強(qiáng)度、耐高溫、防水材料。目前，研究光敏材料3D打印技術(shù)的主要有美國3Dsystem公司和以色列Object公司。常見的光敏樹脂有Somos NEXT材料、樹脂Somos11122材料、Somos19120材料和環(huán)氧樹脂等。

3. 橡膠類材料

橡膠類材料具備多種級(jí)別彈性材料的特征，這些材料所具備的硬度、斷裂伸長率、抗撕裂強(qiáng)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)用領(lǐng)域。3D打印的橡膠類產(chǎn)品主要有消費(fèi)類電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備以及汽車內(nèi)飾、輪胎、墊片等。

4. 金屬材料

近年來，3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品的制造，其中，金屬材料的3D打印技術(shù)發(fā)展尤其迅速。在國防領(lǐng)域，歐美發(fā)達(dá)國家非常重視3D打印技術(shù)的發(fā)展，不惜投入巨資加以研究，而3D打印金屬零部件一直是研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低等。目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等，此外還有用于打印首飾用的金、銀等貴金屬粉末材料。