干货——3D打印技术分类及材料应用详解

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壹/FDM熔融沉积成形
采用丝状热塑性成形材料,连续地送入喷头后在其中加热熔融并挤出喷嘴,逐步堆积成形。

 

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贰/SLA光固化(立体光刻)
采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成形,是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。

 

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叁/SLS 选择性激光烧结 
采用激光逐点烧结粉末材料,使包覆于粉末材料外的固体粘接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。

 

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肆/SLM 选择性激光熔化

SLM是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。SLM与SLS制件过程非常相似,但是,SLM工艺一般需要添加支撑结构。

 

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SLM工艺的优势、劣势
1)SLM工艺加工标准金属的致密度超过99%,良好的力学性能与传统工艺相当。
2)可加工材料种类持续增加,所加工零件可后期焊接。
3)价格昂贵,速度偏低。
4)精度和表面质量有限,可通过后期加工提高。

SLM工艺应用范围
1)加工标准金属的外观、装配、功能原型。
2)支撑零件,如夹具、固定装置等。
3)小批量零件生产。
4)注射模具。

伍/传统加工与快速成形对比

 

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3D打印材料及应用

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01  PLA(塑料)
特点 价格低,强度好,环保材料,多种颜色可选,良好的抗拉强度及延展度,适合没有太多悬垂结构,对精度要求不高的模型
适合做 造型规整、悬垂结构少的模型,食品模具,大型零件,文创艺术品
不适合 结构复杂,对表面光滑度要求高,需要验证卡口等模型
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PLA打印模型

“PLA(Polylactide,聚乳酸),又名玉米淀粉树脂,是一种生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提取出的淀粉原料制备而成,具有良好的生物可降解性。PLA的加工温度为170℃~230℃,具有良好的热稳定性和热熔剂性。PLA熔体具有良好的触变性和可加工性。由PLA制成的产品除具有良好的生物降解能力外,其光泽度、透明性、手感和耐热性也很不错。PLA具有优越的生物相容性,被广泛应用于生物医用材料领域。此外,PLA也可用作包装材料、纤维和非制造物等方面。聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,也可以各种普通加工方式生产。”

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02  ABS
特点 具有强度高、韧性好、耐热性好、抗冲击性、耐化学药品性、尺度稳定性高、易于加工成型等特性,多种颜色可选,适合没有太多悬垂结构,对精度要求不高的模型
适合做 造型规整、悬垂结构少的模型,有强度要求,后期需要机械加工的功能件
不适合 结构复杂,对表面光滑度要求高,与食品接触的
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ABS打印模型

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene),是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物。具有强度高、韧性好、耐热性好、抗冲击性、耐化学药品性、尺度稳定性高、易于加工成型等特性。ABS塑料具有各种优良的性能,如良好的冲击强度,较好的尺寸稳定性、耐热性、耐低温性以及优异的电性能、耐磨性,此外,ABS的抗化学药品腐蚀性也很强,比较适用于成型加工和机械加工。ABS与其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理,如进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和黏结等二次加工。

 

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03  木质
特点 轻盈的仿木质耗材,不含木粉,是通过发泡技术把线材加工成类似于天然木料的多孔结构,所以木质耗材是高分子材料,突破了木料特性的限制,具有良好的打印质量,发泡多孔结构使其具有独特的表面质感
适合做 造型规整、悬垂结构少的模型,文创艺术品、日常用品等
不适合 结构复杂,对表面光滑度要求高,需要验证卡口等模型
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木质打印模型

04  TPU(橡胶)
特点 橡胶类材料具备多种级别弹性材料的特征,这些材料所具备的硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度,使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用领域。适合没有太多悬垂结构,对精度要求不高的模型。
适合做 造型规整、悬垂结构少的模型,医疗设备、汽车轮胎等
不适合 结构复杂,对表面光滑度要求高,需要验证卡口等模型
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image.pngTPU打印模型

05  光敏树脂
特点 光敏树脂材料较脆,精度高,强度一般,在工业外观和装配功能验证中应用较多
适合做 结构复杂,尺寸小,外表面光滑度要求高,需装配验证的模型
不适合 对模型强度有要求,应用于食品等
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树脂打印模型

06 不锈钢
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不锈钢具有耐化学腐蚀、耐高温和力学性能良好等特性,由于其粉末成型性好、制备工艺简单且成本低廉,是最早应用于3D金属打印的材料。

07 钛合金
钛合金具有耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度以及生物相容性等优点,在航空航天、化工、核工业、运动器材及医疗器械等领域得到了广泛的应用。

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08 高温合金
高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力环境下长期工作的一类金属材料,其具有较高的高温强度、良好的抗热腐蚀性和抗氧化性能以及良好的塑性和韧性。

目前按合金基体种类大致可分为铁基、镍基和钴基合金3类。高温合金主要用于高性能发动机,在现代先进的航空发动机中,高温合金材料的使用量占发动机总质量的40%~60%。

 

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