3D打印材料有哪些？TCT亞洲展有話說
時(shí)間：2016-03-16 13:39 來源：本站論壇 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
TCT展會剛剛拉下帷幕，僅僅3天的展示，推出了玲瑯滿目的各種“黑科技”，也給筆者這樣專門做3D打印行業(yè)的編輯新的啟發(fā)。展會展出了FDM打印樣品，金屬打印樣品，醫(yī)療打印的，還有工藝品的。下面我們來看看這個(gè)3D打印所必須的耗材是什么，原理各有什么不同。
一、 3D打印材料分類
1. 按材料的物理狀態(tài)分類：可以分為液體材料、薄片材料、粉末材料、絲狀材料等。
2. 按材料的化學(xué)性能分類：按材料的化學(xué)性能不同又可分為樹脂類材料、石蠟材料、金屬材料、陶瓷材料及其復(fù)合材料等。
3. 按材料成型方法分類：按成型方法的不同可以分為：SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料等。
其中：液態(tài)材料：SLA，光敏樹脂； 固態(tài)粉末：SLS； 非金屬（蠟粉，塑料粉，覆膜陶瓷粉，覆膜砂等）； 金屬粉（覆膜金屬粉）；固態(tài)片材：LOM； 紙，塑料，陶瓷箔，金屬鉑+粘結(jié)劑；固態(tài)絲材：FDM； 蠟絲，ABS絲等
二、3D打印熔融沉積材料
FDM材料可以是絲狀熱塑性材料，常用的有蠟、塑料、尼龍絲等。首先，F(xiàn)DM材料要有良好的成絲性；其次，由于FDM過程中絲材要經(jīng)受“固態(tài)-液態(tài)-固態(tài)”的轉(zhuǎn)變，故要求FDM在相變過程中有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，且FDM材料要有較小的收縮性。
對于氣壓式FDM設(shè)備，材料可以不要求是絲狀，可以是多種成分的復(fù)合材料。
1、ABS塑料絲
適用于料絲自加壓式送絲噴頭結(jié)構(gòu)和螺旋擠壓式送絲噴頭。
2、熔融材料
各種可以熔融材料，如蠟、塑料等，適用于加壓融化罐。
熔融擠壓噴頭工作原理如：
將所使用熱塑性成型材料裝入熔化罐中，利用熔化罐外壁的加熱圈對其加熱熔化呈熔融狀態(tài)，然后將壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣導(dǎo)入熔化罐中，氣體壓力作用在熔融材料的表面上迫使材料從下方噴嘴擠出。
FDM系統(tǒng)價(jià)格和技術(shù)成本低，體積小，無污染，能直接做出ABS制件，但生產(chǎn)效率低，精度不高，最終輪廓形狀受到限制。
FDM的工藝特點(diǎn)，可以制作復(fù)合材料的快速成型制件，如磁性材料和塑料粉末經(jīng)過FDM噴頭成型特殊形狀的磁性體，可以實(shí)現(xiàn)各向異性，各層異性，不同區(qū)域不同性能。這是模具成型所不能實(shí)現(xiàn)的。
三、 3D打印材料基本性能
1. 3D打印對材料性能的一般要求：
有利于快速、精確地加工原型零件；
快速成型制件應(yīng)當(dāng)接近最終要求，應(yīng)盡量滿足對強(qiáng)度、剛度、耐潮濕性、熱穩(wěn)定性能等的要求；
應(yīng)該有利于后續(xù)處理工藝。
2. 不同應(yīng)用目標(biāo)對材料性能的要求：
3D打印的四個(gè)應(yīng)用目標(biāo)：概念型、測試型、模具型、功能零件，對成型材料的要求也不同。
概念型對材料成型精度和物理化學(xué)特性要求不高，主要要求成型速度快。如對光敏樹脂，要求較低的臨界曝光功率、較大的穿透深度和較低的粘度。
測試型對于成型后的強(qiáng)度、剛度、耐溫性、抗蝕性能等有一定要求，以滿足測試要求。如果用于裝配測試，則要求成型件有一定的精度要求。
模具型要求材料適應(yīng)具體模具制造要求，如強(qiáng)度、硬度。如對于消失模鑄造用原型，要求材料易于去除，燒蝕后殘留少、灰分少。
功能零件則要求材料具有較好的力學(xué)和化學(xué)性能。
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