【年終盤(pán)點(diǎn)】市場(chǎng)需求增長(zhǎng)迅猛 這些3D打印材料較為常用！

眾所周知，3D 打印材料是3D打印技術(shù)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，它的性能在很大程度上決定著成形零件的綜合性能。截至目前，針對(duì)3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)出的材料已經(jīng)有200多種，主要包括聚合物材料、金屬材料、粉末類(lèi)材料、陶瓷材料和復(fù)合材料等。

近兩年，汽車(chē)零部件、醫(yī)療器械等的制造工藝在3D打印技術(shù)的推動(dòng)下不斷提升，這是一個(gè)可喜的變化。與此同時(shí)，工業(yè)產(chǎn)品制造對(duì)于優(yōu)質(zhì)材料的需求量也日益增多，一些較為常用的材料應(yīng)用十分火熱。那么，截至目前，在3D打印實(shí)物產(chǎn)品的過(guò)程中，哪些材料較為常用呢？

聚合物材料
總的來(lái)說(shuō)，聚合物材料主要包括工程塑料、生物塑料、熱固性塑料、光敏樹(shù)脂等。其中，工程塑料指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料；生物塑料具有良好的可生物降解性；熱固性樹(shù)脂具有強(qiáng)度高、耐火性特點(diǎn)，比較適合利用3D打印的粉末激光燒結(jié)成型工藝；光敏樹(shù)脂因具有較快的固化速度，表干性能優(yōu)異，成型后產(chǎn)品外觀平滑，是很多高精度制品打印的選擇。

生物用高分子材料
生物3D打印材料主要包括支架材料與直接細(xì)胞打印材料。支架類(lèi)3D打印材料一般具備良好的生物相容性、對(duì)細(xì)胞及機(jī)體無(wú)毒害，還可完全被機(jī)體降解吸收或排出體外、具備一定的力學(xué)強(qiáng)度及可塑性等。目前，生物用高分子材料主要包括PLA、PETG等。其中，PLA具有多種半透明色和光澤質(zhì)感，它源于玉米淀粉和甘蔗等可再生資源、無(wú)毒無(wú)味，是能夠降解的環(huán)保型塑料。

金屬材料
從總體來(lái)看，3D打印金屬材料以金屬粉末、金屬箔以及金屬絲的形式存在�，F(xiàn)階段，金屬材料的市場(chǎng)份額較小，但擴(kuò)張速度較快。在3D打印金屬材料的過(guò)程中，需要考慮金屬的固液相變、表面擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)等因素，金屬粉末的形態(tài)會(huì)直接影響3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，常見(jiàn)的金屬材料包括鈦合金、不銹鋼、鈷鉻合金和鋁合金等，金、銀等貴金屬粉末材料偶爾也會(huì)被用于打印首飾或者藝術(shù)品。

陶瓷材料
傳統(tǒng)陶瓷可以被定義為組成硅酸鹽工業(yè)的那些陶瓷制品，主要包括粘土、水泥及硅酸鹽玻璃等。傳統(tǒng)陶瓷的原料大多為天然的礦物原料，分布廣泛且價(jià)格低廉，適合于日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、耐火材料、建筑材料等的制造。先進(jìn)陶瓷作為一類(lèi)采用高純度原料、可以人為調(diào)控化學(xué)配比和組織結(jié)構(gòu)的高性能陶瓷，相比傳統(tǒng)陶瓷具有較好的聲、光、熱、電、磁等功能。

石墨烯材料
石墨烯特殊的二維蜂巢晶格單原子層結(jié)構(gòu)，決定了其具有獨(dú)特的物理性能，如質(zhì)量輕、比表面積大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、力學(xué)強(qiáng)度高等。因此，石墨烯可作為一種理想的結(jié)構(gòu)和功能性填料來(lái)制備復(fù)合材料。目前，石墨烯是已知導(dǎo)電性能較佳的材料，這種特性適合于制作透明觸摸屏、計(jì)算機(jī)等。將3D打印技術(shù)與石墨烯材料結(jié)合起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的快速制造成型，并制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。

其他3D打印材料
除了以上這些材料外，還有一些3D打印材料也較為常用。例如，碳纖維材料。作為一種新興的3D打印材料，碳纖維材料的強(qiáng)度是鋼的五倍而重量卻只有其三分之一。與此同時(shí)，碳纖維材料還具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。又如，導(dǎo)電打印材料。該材料可用于制造具有電子或是機(jī)械功能的3D打印產(chǎn)品，如電路板、手電筒以及可穿戴的照明設(shè)備等。

結(jié)語(yǔ)：
3D 打印材料發(fā)展至今，經(jīng)歷了從聚合物材料、金屬材料到陶瓷材料的發(fā)展過(guò)程。目前，在世界各國(guó)研究人員的不懈努力下，每個(gè)領(lǐng)域都有許多新材料出現(xiàn)，這些新材料的性能也不斷優(yōu)化。雖然目前3D打印材料的類(lèi)別已經(jīng)涉及大部分材料體系，但能夠大規(guī)模應(yīng)用的3D打印材料還較為有限。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，預(yù)計(jì)到2023年，全球3D打印材料市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)將超過(guò)22%。面對(duì)迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，加快新型材料研發(fā)十分必要。在整個(gè)材料市場(chǎng)中，那些性能穩(wěn)定、使用便捷的材料將脫穎而出，并被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。

來(lái)源：中國(guó)智能制造網(wǎng)