導(dǎo)讀：根據(jù)歷年《Wohlers Report》全球3D打印行業(yè)報(bào)告，由熱塑性聚合物粉末、光敏聚合物和絲材組成的塑料材料市場(chǎng)占據(jù)全球3D打印材料總市場(chǎng)的近80%，塑料材料一直是該行業(yè)的最重要的組成部分。

右圖來(lái)自呂堅(jiān)院士團(tuán)隊(duì)

《Additive manufacturing of structural materials》

塑料材料是3D打印材料中發(fā)展時(shí)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(fù)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)的創(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)。

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，光敏聚合物由于在原型制作和其他應(yīng)用方面的普及使其一直占據(jù)最大的市場(chǎng)份額。但值得注意的是，隨著激光燒結(jié)和粘結(jié)劑噴射熱熔工藝的成熟，以及各行業(yè)對(duì)3D打印應(yīng)用程度的加深，2021年聚合物的銷售收入首次超過(guò)光敏聚合物，這在側(cè)面說(shuō)明，3D打印正在完成由原型制造到最終用途零件制造的角色轉(zhuǎn)變。

而對(duì)于3D打印塑料材料，你了解多少呢？本文內(nèi)容節(jié)選了一篇來(lái)自行業(yè)巨頭的3D打印材料手冊(cè)，在文末可獲取47頁(yè)全文。

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(qiáng)度和出色延展性的部件?

特性：耐用；耐磨且抗撕裂、出色的細(xì)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。

上圖為Figure 4? RUBBER-65A BLK，是具有邵氏 65A 硬度和高斷裂伸長(zhǎng)率的中等撕裂強(qiáng)度、生產(chǎn)級(jí)品質(zhì)橡膠，適合在Figure 4設(shè)備使用。

(2)原型制造彈性體：擁有高撕裂強(qiáng)度和出色延展性?

特性：類橡膠、優(yōu)異的壓縮特性、高伸長(zhǎng)率

適用于：包覆成型模型、擋風(fēng)雨條、密封件墊圈、輪胎面、手柄把手等；適用于工業(yè)和消費(fèi)品應(yīng)用的類橡膠和彈性產(chǎn)品。

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

(3)剛性柔性材料：擁有聚丙烯成型部件的外觀和觸感?

特性：精確、耐用、高柔性

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

上圖為Accura 25，適用于SLA打印機(jī)的通用柔性材料。

(4)超高韌性塑料：帶來(lái)耐用模制塑料的外觀和觸感?

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(fèi)性電子組件、鉆孔攻絲應(yīng)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。

上圖為最新推出的Figure 4 Rigid White材料，適用于當(dāng)天生產(chǎn)出部件的不透明白色生產(chǎn)級(jí)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(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性、耐久性，并呈現(xiàn)出潔凈的白色。

(5)剛性塑料：注塑模具塑料的外觀和觸感?

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(yīng)用）、某些醫(yī)療應(yīng)用和快速原型制造等。

上圖為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(yīng)用。

2. 堅(jiān)固耐用材料

堅(jiān)固耐用的材料分為堅(jiān)硬材料、陶瓷強(qiáng)化復(fù)合材料、高性能復(fù)合材料、Nylon 11、Nylon 12、鋁填充Nylon 12、阻燃Nylon 12、玻璃填充Nylon 12復(fù)合材料和耐高溫Nylon 12。

(1)堅(jiān)硬材料：堅(jiān)固準(zhǔn)確的功能性部件?

特性：堅(jiān)硬、剛性

適用于：設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能原型開(kāi)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。

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

(2)陶瓷強(qiáng)化復(fù)合材料：耐高溫的堅(jiān)固部件?

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(fēng)洞模具、母模、水和液體處理件等。

上圖為Accura PEAK材料，與ProX 800和ProX 950兼容。

(3)高性能復(fù)合材料：穩(wěn)定、高剛度部件?

特性：耐熱性、出眾的剛硬度和耐磨性

適用于：風(fēng)洞模型、發(fā)動(dòng)機(jī)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。

上圖為Accura HPC材料，白色納米復(fù)合材料，與ProX 800搭配使用。

(4)Nylon 11：抗沖擊性和耐疲勞性?

特性：堅(jiān)固耐用、高伸長(zhǎng)率、高抗沖擊強(qiáng)度

適用于卡扣連接、活動(dòng)鉸鏈、接頭、管道、夾具、固定裝置和模具等。

上圖為Duraform ProX EX NAT材料，自然色可進(jìn)行染色。

3. 透明、堅(jiān)硬、耐熱的高度透明材料

這些材料非常適合用于類聚碳酸酯組件、照明組件、某些醫(yī)療模型和設(shè)備。

(1)透明多用途樹(shù)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(jiān)固。

適用于：堅(jiān)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(yīng)用。

(2)透明耐熱樹(shù)脂：耐高溫、防潮部件?

特性：耐熱性；清晰、透明。

適用于：發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)部組件測(cè)試；熱流體流動(dòng)；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(fù)性鑄模，無(wú)縫適應(yīng)現(xiàn)有鑄造工作流程?

特性：高分辨率；高對(duì)比度顏色；100% 蠟。

適用于：金屬鑄件。

(2)透明可鑄型樹(shù)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(xì)細(xì)節(jié)特征

特性：高對(duì)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(yīng)用。

(4)苯乙烯基鑄造材料：消耗性材料，與標(biāo)準(zhǔn)鑄造工藝兼容?

特性：無(wú)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(yùn)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(kù)中的部分材料，還有更多復(fù)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(kāi)模環(huán)節(jié)，能適用大中小批量生產(chǎn)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件的制造，具有各類不同機(jī)械性能的生產(chǎn)級(jí)塑性材料也為各行各業(yè)帶來(lái)更多工藝流程的改善。之前只能耗費(fèi)更多時(shí)間通過(guò)傳統(tǒng)注塑等手段獲得的部件，通過(guò)3D打印技術(shù)結(jié)合具有機(jī)械性能的材料，在數(shù)小時(shí)內(nèi)即可得到精確的塑料零件。

注：本文內(nèi)容由3D打印技術(shù)參考整理編輯，轉(zhuǎn)載請(qǐng)點(diǎn)擊轉(zhuǎn)載須知。