3D打印技术可使用的材料种类繁多,不同材料适用于不同的打印技术和应用场景。以下是主要材料分类及特性:
PLA(聚乳酸):源自可再生资源(玉米淀粉、甘蔗),环保可降解,打印温度190-220℃,几乎不翘曲,无异味。适用于教育模型、家居装饰、食品接触产品。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯):工程塑料,打印温度230-250℃,需加热平台(90-110℃),具有良好的韧性和抗冲击性,但易翘曲,有刺激性气味。适合制作功能性部件如手机壳、工具手柄。
PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯改性):优异的层间结合力,强度均匀,耐化学性好,打印温度230-250℃。适用于食品容器、医疗器械、户外用品。
TPU/TPE(热塑性聚氨酯/弹性体):柔性材料,具有橡胶特性,适合制作软质产品如手机壳、鞋底、玩具。
尼龙(聚酰胺):高强度、高韧性、耐磨、自润滑,包括PA6、PA66、PA12等,打印温度240-260℃,需干燥处理。适用于齿轮、轴承、工具夹具。
ASA:具有紫外线稳定性,适合户外应用,但需要高温和封闭环境打印。
普通光敏树脂:精度高、表面效果好、颜色丰富,适用于手办、珠宝、齿科模型,但机械性能相对较弱。
耐高温树脂:具有更高的温度耐受性和机械性能,适合功能性部件。
生物基树脂:环保可持续,具有良好生物相容性,用于医疗和牙科领域。
柔性树脂:类似硅胶性质,用于需要弯曲或柔软触感的零件。
高韧性树脂:高强度和高韧性结合,能承受较大冲击力。
不锈钢:耐腐蚀、高强度、耐热,用于航空航天、汽车零部件。
钛合金:高强度、低密度、良好生物相容性,适用于航空航天、医疗植入物。
铝合金:轻质、强度高、导热性好,用于汽车零件、电子产品外壳。
钴铬合金:优异耐腐蚀性,用于人工关节、牙科植入物。
贵金属(金、银):用于首饰、电子电路、牙科修复。
氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(Si₃N₄):耐高温、绝缘,用于电子、航空航天部件。
生物陶瓷(如羟基磷灰石):用于骨科植入物。
普通陶瓷:用于餐具、艺术制品、牙齿矫正器,但较脆,打印难度大。
碳纤维增强材料:增强PLA/ABS/尼龙等基材,大幅提高强度,用于轻量化结构件。
玻璃纤维增强材料:提高尼龙刚性,用于工具和夹具。
金属填充材料:PLA混合金属粉末(铜、铁),表面可抛光电镀,用于装饰件。
生物材料:用于生物3D打印,包括天然材料(胶原蛋白、明胶)和合成材料(聚乳酸),用于组织工程、药物测试等。
混凝土/石灰材料:用于建筑3D打印,制造建筑构件、景观小品。
选择3D打印材料时,需考虑:
专业领域如Stratasys等公司已开发出针对特定行业的专用材料,使3D打印技术在医疗、航空航天等高端领域得到应用。
记住:3D打印材料没有"最好的",只有"最适合"特定应用的!