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導讀：3D 打印正在飛速發(fā)展，隨著技術(shù)和材料的不斷發(fā)展，3D 打印可解決的各行各業(yè)中的應用變得更加多樣，可以降低外包成本，加快迭代速度，以及優(yōu)化生產(chǎn)和原型制造。

對于3D打印您了解多少呢？這里有一篇來自行業(yè)巨頭3DSystems的3D打印材料手冊。此份電子書介紹了 3D 打印塑料及特殊特性和應用，包括透明塑料、尼龍、剛性耐用材料、耐熱材料、復合材料、生物相容性材料等。

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3D打印技術(shù)概論
1986年美國科學家Chuck·Hull利用一種叫光敏樹脂的液態(tài)材料，發(fā)明出世界上第一臺3D打印機。隨后Chuck·Hull以這種技術(shù)為基礎成立了世界上第一家3D打印設備公司3D Systems，并于1992年出售第一臺商業(yè)化產(chǎn)品，3D Systems至今已譜寫 35余年的開拓歷程，成為全球化的 3D 打印解決方案提供商。
3D打印從最初的適合小批量、定制化、具有復雜結(jié)構(gòu)的零部件的生產(chǎn)，到現(xiàn)在大批量的定制化生產(chǎn)，無縫接入工廠的生產(chǎn)工藝，變革生產(chǎn)流程，提升效率。

3D打印材料
塑料材料是3D打印材料中發(fā)展時間比較久的材料， 塑料打印材料用途極廣。一系列專業(yè)工程聚合物、彈性體和復合材料現(xiàn)已可用，這些材料具有柔性、耐用性、剛性、韌性、穩(wěn)定性、透明性以及優(yōu)質(zhì)外觀和質(zhì)感等特性，能夠生產(chǎn)出所需部件。材料創(chuàng)新并不止于此。塑料技術(shù)創(chuàng)新提供了生物兼容性、耐熱性、防水性和其他廣受歡迎的品質(zhì)。
在深入研究 3D 打印之前，熟悉原型制造和生產(chǎn)可用的 3D 打印流程可能會有所幫助。因此，下方的簡短摘要可幫助您簡要了解此技術(shù)和相關(guān)術(shù)語。

立體光固化成型技術(shù) (SLA) 通過使用光固化樹脂來打印物件，這一過程稱為光聚合。它是最精確的 3D 打印方式之一。

與其密切相關(guān)的是 FIGURE 4 技術(shù)。此技術(shù)采用投影，而非激光。

尤其適用于快速原型制造和小批量部件生產(chǎn)的是選擇性激光燒結(jié)技術(shù) (SLS) 等增材制造 (AM) 技術(shù)。SLS 采用激光器作為能源來燒結(jié)塑料粉末，使材料結(jié)合在一起形成一個堅固的結(jié)構(gòu)物。

單噴頭多噴嘴打印 (MJP) 使用類似于噴墨打印的技術(shù)，但是通過逐層累積光固化樹脂或澆鑄蠟來構(gòu)建部件和具有精細特征細節(jié)的模具。

全彩打印 (CJP) 是一種用于全彩部件的增材制造技術(shù)，其打印流程分為兩個階段，使用芯材和粘合劑來構(gòu)建全彩色三維模型。

1通用型材料
通用型材料分為類橡膠、彈性體、剛性超、柔性材料、超高韌性塑料等。

(1)類橡膠材料：擁有高撕裂強度和出色延展性的部件

△Figure 4® RUBBER-65A BLK，是具有邵氏 65A 硬度和高斷裂伸長率的中等撕裂強度、生產(chǎn)級品質(zhì)橡膠，適合在Figure 4設備使用。

特性：耐用；耐磨且抗撕裂、出色的細節(jié)和表面光潔度、良好的回收能力
適用于墊圈、軟管、密封件、最終用途部件的小批量到中批量直接制造等。

(2)原型制造彈性體：擁有高撕裂強度和出色延展性

△VisiJet M2E-BK70，黑色硬質(zhì)彈性體，具有高達70的邵氏A型硬度和壓縮后出色的回彈性，與ProJet MJP 2500 Plus設備搭配使用。

特性：類橡膠、優(yōu)異的壓縮特性、高伸長率
適用于包覆成型模型、擋風雨條、密封件墊圈、輪胎面、手柄把手等；適用于工業(yè)和消費品應用的類橡膠和彈性產(chǎn)品。

(3)剛性柔性材料：擁有聚丙烯成型部件的外觀和觸感

△Accura 25，適用于SLA打印機的通用柔性材料。

特性：精確、耐用、高柔性
適用于原型制造、功能測、小批量生產(chǎn)、RTV/硅膠模具的母模和卡扣裝配件等。

(4)超高韌性塑料：帶來耐用模制塑料的外觀和觸感

△新推出的Figure 4 Rigid White材料，適用于當天生產(chǎn)出部件的不透明白色生產(chǎn)級品質(zhì)剛性塑料。此生物相容性材料所生產(chǎn)的部件具有光滑表面光潔度、長期環(huán)境穩(wěn)定性、耐久性，并呈現(xiàn)出潔凈的白色

特性：精確、耐用、抗沖擊性、耐熱性和防潮性。可媲美注塑成型和其他模具制造工藝。
適用于消費性電子組件、鉆孔攻絲應用、卡扣組件、功能裝配件、用于真空鑄造的母模和快速原型制造等。

(5)剛性塑料：注塑模具塑料的外觀和觸感

△VisiJet M2S-HT90材料，與ProJet 2500 Plus搭配使用，適用于需要耐90度高溫和生物相容性應用。

特性：剛性、耐用和光滑表面等
適用于快速模具制造（要求耐高溫的應用）、某些醫(yī)療應用和快速原型制造等。

2堅固耐用的材料
堅固耐用的材料分為堅硬材料、陶瓷強化復合材料、高性能復合材料、Nylon 11、Nylon 12、鋁填充Nylon 12、阻燃Nylon 12、玻璃填充Nylon 12復合材料和耐高溫Nylon 12。

(1)堅硬材料：堅固準確的功能性部件

△VisiJet Armor(M2G-CL)，透明材料，與ProJet MJP 2500搭配使用。

特性：堅硬、剛性
適用于設計驗證、功能原型開發(fā)、耐用組件和卡扣、短期生產(chǎn)、RTV模具的母模。
模擬和替代數(shù)控加工和注塑成型的 ABS 制品。

(2)陶瓷強化復合材料：耐高溫的堅固部件

△Accura PEAK材料，與ProX 800和ProX 950兼容。

特性：耐熱性、防潮性、耐磨性、類陶瓷
適用于陶瓷類部件、夾具、固定裝置和模具、風洞模具、母模、水和液體處理件等。

(3)高性能復合材料：穩(wěn)定、高剛度部件

△Accura HPC材料，白色納米復合材料，與ProX 800搭配使用。

特性：耐熱性、出眾的剛硬度和耐磨性
適用于風洞模型、發(fā)動機罩內(nèi)的汽車零部件、電器連接器、適配器裝置、底座插座、夾具、固定裝置和工具等。

(4)Nylon 11：抗沖擊性和耐疲勞性

△Duraform ProX EX NAT材料，自然色可進行染色。

特性：堅固耐用、高伸長率、高抗沖擊強度
適用于卡扣連接、活動鉸鏈、接頭、管道、夾具、固定裝置和模具等。

3 透明：堅硬、耐熱的高度透明部件
這些材料非常適合：類聚碳酸酯組件；照明組件；某些醫(yī)療模型和設備。

（1）透明多用途樹脂：具有模制聚碳酸酯的美觀外觀的穩(wěn)定精密部件

特性：清晰、透明；剛性、堅固。
適用于：堅固的功能原型；透明裝配件；熔模鑄造模型；透明的展示和可視化模型，比如照明組件（透鏡等）、頭燈、瓶子。
*具有聚碳酸酯美觀外觀的優(yōu)秀通用型材料；適用于熔模鑄造應用。

（2）透明耐熱樹脂：耐高溫、防潮部件

特性：耐熱性；清晰、透明。
適用于：發(fā)動機罩內(nèi)部組件測試；熱流體流動；透明裝配件。
*材料透明度能夠?qū)崿F(xiàn)裝配件中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可視化。

4可鑄造材料
（1）鑄造蠟：100% 蠟質(zhì)，適用于可重復性鑄模，無縫適應現(xiàn)有鑄造工作流程

特性：高分辨率；高對比度顏色；100% 蠟。
適用于：金屬鑄件。

（2）透明可鑄型樹脂：穩(wěn)定的中等到超大型輕質(zhì)QuickCast 鑄模

特性：優(yōu)異的防濕/防潮性；透明；穩(wěn)定。
適用于：用于原型和生產(chǎn)部件的 QuickCast 模型；各種鑄件，包括鈦、鋁、鎂、鋅、石膏和鐵金屬鑄件。

（3）通用型可鑄造塑料：高分辨率，可呈現(xiàn)微小的精細細節(jié)特征

特性：高對比度紫色；剛性。
適用于：精美的珠寶首飾；醫(yī)療儀器和器械；定制金屬應用。


（4）苯乙烯基鑄造材料：消耗性材料，與標準鑄造工藝兼容

無需模型制造原型和生產(chǎn)用鑄件。燒結(jié)周期短。
適用于：原型鑄造；中小批量生產(chǎn)運行；各種鑄件，包括鈦、鋁、鎂、鋅、石膏和鐵金屬鑄件。

以上列舉的只是豐富材料庫中的部分材料，還有更多復合材料、全彩材料、阻燃材料和生物兼容性材料等。如今材料和3D打印技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)日臻成熟，3D打印避免了開模環(huán)節(jié)，能適用大中小批量生產(chǎn)與復雜結(jié)構(gòu)零部件的制造，具有各類不同機械性能的生產(chǎn)級塑性材料也為各行各業(yè)帶來更多工藝流程的改善。之前只能耗費更多時間通過傳統(tǒng)注塑等手段獲得的部件，通過3D打印技術(shù)結(jié)合具有機械性能的材料，在數(shù)小時內(nèi)即可得到精確的塑料零件。