【年終盤點】市場需求增長迅猛 這些3D打印材料較為常用！

眾所周知,，3D 打印材料是3D打印技術(shù)重要的物質(zhì)基礎(chǔ),，它的性能在很大程度上決定著成形零件的綜合性能。截至目前,，針對3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)出的材料已經(jīng)有200多種,，主要包括聚合物材料、金屬材料,、粉末類材料,、陶瓷材料和復(fù)合材料等。

近兩年,，汽車零部件,、醫(yī)療器械等的制造工藝在3D打印技術(shù)的推動下不斷提升，這是一個可喜的變化,。與此同時,，工業(yè)產(chǎn)品制造對于優(yōu)質(zhì)材料的需求量也日益增多，一些較為常用的材料應(yīng)用十分火熱,。那么,，截至目前,，在3D打印實物產(chǎn)品的過程中，哪些材料較為常用呢,？

聚合物材料
總的來說,，聚合物材料主要包括工程塑料、生物塑料,、熱固性塑料,、光敏樹脂等。其中,，工程塑料指被用做工業(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；生物塑料具有良好的可生物降解性,；熱固性樹脂具有強(qiáng)度高,、耐火性特點，比較適合利用3D打印的粉末激光燒結(jié)成型工藝,；光敏樹脂因具有較快的固化速度,，表干性能優(yōu)異，成型后產(chǎn)品外觀平滑,，是很多高精度制品打印的選擇,。

生物用高分子材料
生物3D打印材料主要包括支架材料與直接細(xì)胞打印材料。支架類3D打印材料一般具備良好的生物相容性,、對細(xì)胞及機(jī)體無毒害,，還可完全被機(jī)體降解吸收或排出體外、具備一定的力學(xué)強(qiáng)度及可塑性等,。目前,，生物用高分子材料主要包括PLA、PETG等,。其中,，PLA具有多種半透明色和光澤質(zhì)感，它源于玉米淀粉和甘蔗等可再生資源,、無毒無味,，是能夠降解的環(huán)保型塑料。

金屬材料
從總體來看,，3D打印金屬材料以金屬粉末,、金屬箔以及金屬絲的形式存在。現(xiàn)階段,，金屬材料的市場份額較小,，但擴(kuò)張速度較快,。在3D打印金屬材料的過程中，需要考慮金屬的固液相變,、表面擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)等因素,，金屬粉末的形態(tài)會直接影響3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量,。目前,，常見的金屬材料包括鈦合金、不銹鋼,、鈷鉻合金和鋁合金等,，金、銀等貴金屬粉末材料偶爾也會被用于打印首飾或者藝術(shù)品,。

陶瓷材料
傳統(tǒng)陶瓷可以被定義為組成硅酸鹽工業(yè)的那些陶瓷制品,，主要包括粘土、水泥及硅酸鹽玻璃等,。傳統(tǒng)陶瓷的原料大多為天然的礦物原料,，分布廣泛且價格低廉，適合于日用陶瓷,、衛(wèi)生陶瓷,、耐火材料、建筑材料等的制造,。先進(jìn)陶瓷作為一類采用高純度原料,、可以人為調(diào)控化學(xué)配比和組織結(jié)構(gòu)的高性能陶瓷，相比傳統(tǒng)陶瓷具有較好的聲,、光,、熱、電,、磁等功能,。

石墨烯材料
石墨烯特殊的二維蜂巢晶格單原子層結(jié)構(gòu)，決定了其具有獨特的物理性能,，如質(zhì)量輕,、比表面積大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好,、力學(xué)強(qiáng)度高等,。因此，石墨烯可作為一種理想的結(jié)構(gòu)和功能性填料來制備復(fù)合材料,。目前,，石墨烯是已知導(dǎo)電性能較佳的材料，這種特性適合于制作透明觸摸屏,、計算機(jī)等,。將3D打印技術(shù)與石墨烯材料結(jié)合起來,，可以實現(xiàn)復(fù)合材料的快速制造成型，并制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,。

其他3D打印材料
除了以上這些材料外,，還有一些3D打印材料也較為常用。例如,，碳纖維材料,。作為一種新興的3D打印材料，碳纖維材料的強(qiáng)度是鋼的五倍而重量卻只有其三分之一,。與此同時,，碳纖維材料還具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點,。又如,，導(dǎo)電打印材料。該材料可用于制造具有電子或是機(jī)械功能的3D打印產(chǎn)品,，如電路板,、手電筒以及可穿戴的照明設(shè)備等。

結(jié)語：
3D 打印材料發(fā)展至今,，經(jīng)歷了從聚合物材料,、金屬材料到陶瓷材料的發(fā)展過程。目前,，在世界各國研究人員的不懈努力下,，每個領(lǐng)域都有許多新材料出現(xiàn)，這些新材料的性能也不斷優(yōu)化,。雖然目前3D打印材料的類別已經(jīng)涉及大部分材料體系,，但能夠大規(guī)模應(yīng)用的3D打印材料還較為有限。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,，預(yù)計到2023年,，全球3D打印材料市場的年復(fù)合增長率(CAGR)將超過22%。面對迅速增長的市場需求,，加快新型材料研發(fā)十分必要,。在整個材料市場中，那些性能穩(wěn)定,、使用便捷的材料將脫穎而出,，并被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。

來源：中國智能制造網(wǎng)