文档介绍：3d打印机材料价格中南大学CENTRALSOUTHUNIVERSITY 题目: 学生姓名: 学号:指导教师:学院: 专业班级: 打印材料发展趋势杨欢周向阳英语05班3D 摘要:众所周知,3D打印的目标是:“研发出更多种类的材料”、“使材料获得与工艺更匹配的性能”、“实现更高的制备工艺精度和更廉的原材料价格”以及“将3D打印的直接制造技术应用到更多更广的领域”。那么在这些目标之中,最为重要和困难的便是3d打印的材料的研发与匹配。目前在工业级打印材料方面存在的问题主要是:第一、可适用的材料成熟度跟不上3D市场的发展;第二、打印流畅性不足;第三、材料强度不够;第四、材料对人体的安全性与对环境的友好性的矛盾;第五是材料标准化及系列化规范的制定。3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,材料的发展对于3D打印的发展有重要的作用。本文将结合已经适用的及可能适用的3D打印材料属性对未来3D打印材料的发展趋势做出论述。关键词:3D打印;材料;发展趋势; 一、工程塑料、粉末材料工程塑料指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,常见的有AcrylonitrileButadieneStyrene(ABS)类材料、Polycarbonate(PC)类材料、尼龙类材料等。ABS材料是FusedDepositionModeling(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度,可进行机械加工、喷漆及电镀。ABS材料的颜色种类很多,包括象牙白、白色、黑色、深灰、红色、蓝色和玫瑰红色等。 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。尼龙玻纤是一种白色的粉末,与普通塑料相比,其拉伸强度、弯曲强度有所增强,热变形温度以及材料的模量有所提高,材料的收缩率减小,但表面变粗糙,冲击强度降低。材料热变形温度为110度,主要应用于汽车、家电、电子消费品领域。 PC-ABS材料是一种应用最广泛的热塑性工程塑料,PC-ABS具备了ABS的韧性和PC材料的高强度及耐热性,大多应用于汽车、家电及通信行业。使用该材料配合FORTUS设备制作的样件强度比传统的FDM系统制作的部件强度高出60%左右,所以使用PC-ABS能打印出包括概念模型,功能原型、制造工具及最终零部件等热塑性部件。 Polycarbonate-ISO(PC-ISO)材料是一种通过医学卫生认证的白色热塑性材料,具有很高的强度,广泛应用于药品及医疗器械行业,用于手术模拟、麓谷修复、牙科等专业领域。同时,因为具备PC的所有性能,也可用于食品及药品包装行业,做出的样件可以作为概念模型、功能原型、制造工具以及最终零部件的使用。 Polysulfone(PSU)类材料是一种琥珀色的材料,热变形温度为189度,是所有热塑性材料里面强度最高,耐热性最好,抗腐蚀性最优的材料,通常作为最终零部件使用,广泛用于航空航天、交通工具及医疗行业。PSU类材料能带来直接数字化制造体验,性能非常稳定,通过与FORTUS设备配合使用,可以达到令人惊叹的效果。 3D打印对粉末材料的粒度分布、松装密度、氧含量、流动性等性能要求很高。根据不同的用途,金属材料制备的工件要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、具有良好的可烧结性等。同时,还要求材料无毒、环保;性能要稳定,能够满足打印机持续可靠运行。功能应用是越来越丰富,例如现在已对部分材料提出了导电、水溶、耐磨等要求。当然前提是经济性。二、光敏树脂、橡胶类材料?1、基本要求粘度低,利于成型树脂较快流平,便于快速成型。固化速度快,对355nm处的光有较高的吸收和响应速度; 固化收缩小,3D打印成型重要的是精度,用于SLA的树脂应尽量选择收缩较低的材料; 湿态强度高,较高的湿态强度可以保证后固化过程不产生变形、膨胀及层间剥离。溶涨小耐溶剂性好,成型过程中,固化件在液态树脂中的溶涨造成零件尺寸偏大,影响精度。经成型后的工件表面会留有为固化的残留树脂需要清洗,洗涤时要求只清除为固化部分,而对工件表面不产影响。杂质少,固化过程中没有气味,毒性小,有利于操作环境。适合透射深度,用于SL的树脂要有合适的透射深度,一般涂料的厚度只有几到十几个微米,而用于3D打印成型的每层厚度一般会在100um左右。 2、DuraFormFlex耐久类橡胶材料. DuraFormFlex是耐用的橡胶材料,具有良好