3D打印材料种类及工艺方法介绍

3D打印就是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来最终制造出立体实物。说的稍微专业点就是软件通过电脑辅助设计技术完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，而3D打印机会利用原材料将连续的薄型层面逐层堆叠起来，直到一个固态物体成型，所以工业上也叫快速成型，3D打印机也叫快速成型机。

由于具体堆叠的形式有多种多样，因此产生了多种3D打印工艺，每种工艺能够打印的材料类型也不相同，如常见的有SLA（激光固化光敏树脂成型）、FDM（熔融挤压堆积成型）、3DP（三维喷涂粘结成型）、SLS（选择性激光烧结成型）、Ployjet（喷墨成型）等，下面就来为大家进行介绍

1、熔融挤压堆积成型（FDM—Fused Deposition Modeling）

FDM工艺的关键是保持半流动成型材料刚好在熔点之上（通常控制在比熔点高1℃左右）。FDM喷头受CAD分层数据控制使半流动状态的熔丝材料（丝材直径一般在1.5mm以上）从喷头中挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层。每层厚度范围在0．025～0．762mm，一层叠一层最后形成整个零件模型。

FDM工艺使用的原材料：热塑性材料，如ABS、PC、PLA等，以丝状供料

精度：0．025～0．762mm

特点：系统构造原理和操作简单维护成本低，系统运行安全可以直接用于失蜡铸造可以成型任意复杂程度的零件支撑去除简单，无需化学清洗

2、激光固化光敏树脂成型（SLA—StereoLithography Apparatus）

该技术以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面。当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此重复直到整个零件原型制造完毕。

使用材料：透明色光敏树脂、乳白光敏树脂等。

精度：0.1～0.2mm

特点：成型过程自动化程度高尺寸精度高优良的表面质量使CAD数字模型直观化，降低错误修复的 成本加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具

3、激光烧结（SLS—Se1ectedLaser Sintering）

该法采用CO2激光器作能源，目前使用的造型材料多为各种粉未材料。在工作台上均匀铺上一层很薄（100μ~200μ）的粉未，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层完成后再进行下一层烧结。全部烧结完后去掉多余的粉未，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。目前，成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉、金属粉、陶瓷粉。

使用材料：如尼龙、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂、金属和陶瓷粉末等。

特点：可制作金属制品可采用多种材料制作工艺比较简单无需支撑结构材料利用率高

4、三维喷涂粘结成型（3DP—3Dimension Printer）

该种成型工艺的原理是将粉末由储存桶送出一定分量，再以滾筒将送出之粉末在加工平台上铺上一层很薄的原料，喷嘴依照3D电脑模型切片后获得的二维层片信喷出黏著剂，黏著粉末．做完一层，加工平台自动下降一点，储存桶上升一点，刮刀由升高了的储存桶把粉末推至工作平台並把粉末推平．再喷黏著剂，如此循环便可得到所要的形状，常用的ZCorp立体打印材料是石膏粉。该种工艺是目前唯一可打印全彩色样件的3D打印工艺。

使用材料：粉末材料，如石膏粉末。

精度：0.013～0.1mm

特点：成形速度快，成形材料价格低可以制作彩色原型粉末在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较容易去除

5、直接金属激光烧结（Direct metallaser sintering，DMLS）

适用材料：几乎任何合金

DMLS成型的可植入钛钉，具有封闭粗糙表面，用于接骨。

6、熔丝制造（Fused FilamentFabrication，FFF）

适用材料：聚乳酸、ABS树脂
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