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3d打印技术可以用哪些材料(3D打印一般选用什么材料)

时间:2023-06-15 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 生活百科

2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。这项打印技术称为3D立体打印技术。由于打印时的树脂温度低于ABS,因此对高温非常敏感。

首先我们了解一下什么是3D打印

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。

2020年5月5日,中国首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

3D打印的原理技术

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印一般选用什么材料?

3D打印的材料主要分两类:非金属材料和金属材料。金属三维印刷材料:金、银、铝合金、不锈钢、钛合金等材料。立体印刷所用材料的不断膨胀,为立体印刷技术的发展提供了巨大的空间。非金属材料包括:聚乳酸、ABS、二氧化二铝、尼龙、陶瓷、高温高韧性高强度感光树脂、半透明感光树脂、软胶3D打印、DLP进口红蜡、DLP进口蓝蜡、全钴彩色3D打印、数控ABS加工、桌面ABS塑料等数十种材料。

金属材料,特别是铝合金、不锈钢、钛和钴的衍生物,在医疗、航空航天、汽车制造等领域有着突破性的应用。

下面重点介绍一些非金属材料。

1、ABS 塑料:

它采用丙烯三烯、丁二烯和苯乙烯的首字母缩写。 它非常适合有外观要求的部件,因为它具有出色的表面光泽和着色。 此外,它也可以应用于有强度要求的零部件,因为它相对强度高,有黏性。(拉伸强度 40MPa 左右)

1)ABS材料非常容易打印,市面上的挤出机都能非常顺滑的挤出,但是其具有遇冷收缩的特性,3D打印的路基板必须要加热,不然其底部容易卷起,出现悬空等问题。

2)同其它材料的结合性比较好,易于表面印刷,涂层和镀层处理,如进行表面喷漆,喷镀金属,电镀,焊接,热压和粘接等次加工。

3)ABS打印时会产生强烈的气味,可回收不可降解,强度高,韧性都比较好,尺寸稳定性高,是目前市面上最常用的3D打印材料。

4)打印出来一般是带有淡黄色,不透明,表面精度一般

2,PC材料

1)PC材料的硬度及强度都比ABS要高(约60%),其韧性相对来说要低一些,是真正的热塑性材料,满足工程塑料的所有性能:高强度,耐高温,耐冲击,扛弯曲性能,可作最终零件,直接装配使用。

2)PC材料3D打印出来的颜色一般是半透明,其材料本身具有单一的颜色,白色。表面精度一般。

3、PLA 树脂:

由于 PLA 树脂由植物源性成分(玉米、甜菜、桃子、甘蔗等)制成,因此在打印时不会发出树脂特有的难闻气味。 由于打印时的树脂温度低于 ABS,因此对高温非常敏感。 因此,它具有弹性和硬性等特征。 很难用砂纸和刮刀等来打压表面,因为坚硬,油漆也很难熟悉。 据说,由于材料坚硬和坚固,它适合制造大型产品。

1)聚乳酸(PLA)是一种对环境影响较低的热敏性硬塑料,可再生资源(淀粉)的衍生物,具有非常好的打印特性,无刺激性气味,打印出来的硬度和强度都不错,可降解。

2)成本低廉,表面精度一般,后期表面加工处理要ABS难。自然状态下,一般是透明的,加入色彩后打印出来的效果往往色彩明亮,光泽度良好,几乎不会收缩。

4,光敏树脂

1)光敏树脂俗称UV树脂,它是由高分子组成的胶装物质,这些高分子如同散乱的链式交连的篱网状碎片。在紫外线照射下,这些分子结合成长长的交联聚合物高分子。在键结时,聚合物由胶质树脂转变成坚硬物质。

2)光敏树脂材料类似于ABS树脂,具有机械程度高,无挥发性气味,适用领域广,便于存储等特点

打印出来的表面精度高,但价格昂贵。

5、石膏粉:

它是用于粉末石膏成型的树脂,常用于雕塑或模特原型。

因为它可以用全彩着色,它可用于设计确认等,但不适合任何强度要求。

应用 : 模特/人像

6、陶瓷材料

其中包括粘土、高岭土等天然硅酸盐材料和氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料等。这些材料具有硬度高、耐高温、物理化学性能稳定等聚合物和金属材料不具备的优点,因此,其3D打印产品在航天航空、汽车、生物医疗等行业有广泛的应用前景。这是一种相对来说比较新的材料。前景广阔。

氮化硅粉

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