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3D打印“飞入寻常百姓家” 树脂材料大盘点

  3D打印这个名词想必大家早已耳熟能详,随着技术的不断进步发展,3D打印也已逐渐“走入寻常百姓家”,运用到日常生活当中。

  将3D打印设备链接电脑后,打印设备将数字模型运用粉末状或是液体装材料通过逐层打印的方式表现为实物。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。

  这种快速成型技术无疑颠覆了传统制造行业——只需将所需的产品在电脑中建模即可,无需实物模具;不必在制造过程中去除多余材料,省去二次加工和耗材成本。这些不单是大大降低了材料成本和开发成本,同时也不再有传统制造业所必需的大型机械带来的高能耗和安全隐患。

  可以预见,3D打印技术必然会成为未来制造行业的核心技术,当下已初见雏形。那么当前制约3D打印技术发展进步的门槛是什么呢?

  如上文所说,3D打印技术是将材料按照数字模型打印的技术。在打印设备已基本完善的情况下,材料,无疑成为了3D打印的重中之重。材料是3D打印的物质基础和灵魂。从某种意义上来说,材料决定了3D打印技术的未来发展和应用领域。

  目前3D打印的材料主要分为工程塑料、光敏树脂、橡胶类、金属类和陶瓷类等。此外,人造细胞、巧克力等特殊材料也在各自领域有所应用。3D打印中所需材料都是针对3D打印设备专门研发的,无法使用日常所使用的普通塑料、陶瓷等材料。这里着重介绍一下跟塑料行业相关的材料。

  一、工程塑料

  工程塑料是指被用作的工业零件或者外壳材料的工业用塑料。相比其它材料,兼有强度、耐冲击性、抗老化、硬度等性能指标兼顾的平衡优点。因此它也是目前3D 打印中应用最为广泛的材料。常见的工程塑料种类包括acrylonitrilebutadiene styrene(ABS)类材料、polycarbonate(PC)类材料、尼龙类材料等。

  1.ABS材料是fused deposition modeling(FDM,熔融沉积造型)快速成型工艺常用的热塑性工程塑料,具有强度高、韧性好、耐冲击等优点,正常变形温度超过90℃,可进行机械加工(钻孔、攻螺纹)、喷漆及电镀。

  ABS材料的颜色种类很多,如象牙白、白色、黑色、深灰、红色、蓝色、玫瑰红色等,在汽车、家电、电子消费品领域有广泛的应用。

  2.PC材料是真正的热塑性材料,具备工程塑料的所有特性:高强度、耐高温、抗冲击、抗弯曲,可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件,可以直接 装配使用,应用于交通工具及家电行业。PC材料的颜色比较单一,只有白色,但其强度比ABS材料高出60%左右,具备超强的工程材料属性,广泛应用于电子 消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域。

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