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3D打印材料是3D打印技术发展的物质基础

2021年08月13日 来源:

由于3D打印制造技术改变了传统制造工业的方式和原理,是对传统制造模式的一种补充。同时3D打印材料成为限制3D打印发展的主要瓶颈,也是3D打印突破 创新的关键点和难点所在,只有进行更多新材料的开发才能拓展3D打印技术的应用领域。目前,3D打印材料主要包括聚合物材料、金属材料、陶瓷材料和复合材 料等。

常言道:“巧妇难为无米之炊。”对于3D打印这样一种高科技也是同样道理。一定程度上,打印材料是打印技术不可或缺的物质基础,决定了最终的成品属性。

3D打印制造技术主要由3个关键要素组成:

1.产品需要进行精准的三维设计,运用计算机辅助设计(CAD)工具对产品全方位精准定位;

2.是需要强大的成型设备;

3.是需要满足制品性能和成型工艺的材料。

我们上面说的3D打印(增材)是相对于减材成型来讲的,减材成型指的是运用分离技术把多余的材料有序地从基体上剔除出去,如传统的车、铣、磨、钻、刨、电火花和激光切割都属于减材成型。

传统成型工艺激光切割,造成材料的浪费

受压成型指的是主要利用材料的可塑性在特定的外力下成型,传统的锻压、铸造、粉末冶金等技术都属于受压成型。受压成型多用于毛坯阶段的模型制作,也有直接用于手工件成型的例子,如精密铸造、精密锻造等净成型都属于受压成型。

3D打印技术从狭义上来说主要是指增材制造技术,从成型工艺上来看,3D打印技术突破了传统成型方法限制,通过快速自动成型系统与计算机数据模型相结合,无需任何附加的工艺模具制造和机械加工就能制造出各种形状复杂的原型,使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。

3D打印技术真正的优势在于其打印材料,3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应 用。3D打印可以很好地模仿塑料与金属材料的机械或者热能属性,然而这也是当前制约3D打印发展的一大技术原因。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光 敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

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