成型材料的开发、系列化及标准化

快速成型等增材制造技术的进步依赖于新型材料的开发和新设备的研制。发展全新的增材制造材料，如组织工程材料、梯度功能材料、纳米材料、非均质材料、其他传统方法难以制作的复合材料已是当前增材制造工艺技术中材料研究的热点。目前，国外增材成型技术的研究重点是其成型材料的研究开发及其应用，美国许多大学里进行增材成型技术研究的科技人员多数来自材料和化工专业。3D Systems公司在其Users Group Conference年报上发表的文章称该公司已研制出一种新型的用于SLS工艺的DuraForm AF塑料，该塑料是一种类铝工程复合塑料，具有铝材的外观、尼龙的良好的制品最终表面和性能以及工程化合物出色的硬度，是制作空气动力模型、夹具和固定设备、家庭用具、铸造模型等的理想材料。该材料还可以重复利用并且不影响其性能，最大限度地减少了材料浪费。

特殊功能材料成型在生产生活中发挥着越来越重要的作用，而且增材成型技术几乎是制造特殊功能材料的唯一途径。利用逐层制造的优点，探索制造具有功能梯度、综合性能优良、特殊复杂结构的零件，也是一个新的发展方向。如增材成型用于梯度功能材料，可以制造出具有特定电、磁学性能（如超导体、磁存储介质）而满足实际需要的产品。

生物医学工程在21世纪将成为继信息产业后最重要的科学研究和经济增长热点，其中生命体的人工合成和人体器官的人工替代成为目前全球瞩目的科学前沿。而生命体中的细胞载体框架结构是一种特殊的结构，从制造科学的角度来讲，它是由纳米级材料构成的极其精细的复杂非均质多孔结构，是传统制造技术无法完成的结构，增材制造是能够很好地完成此种特殊制造的技术。这是由于增材制造是根据离散/堆积成型原理的制造技术，在计算机的管理与控制下，精确地堆积材料以保证成型件（细胞载体框架结构）的正确拓扑关系、强度及表面质量等。(www.xing528.com)

目前，增材制造工艺使用的材料大部分是由各设备制造商单独提供，不同厂家的材料通用性很差，而且材料成型性能还不十分理想，阻碍了增材成型技术的发展。因此，开发性能优良的专用成型材料，并使其系列化、标准化，将极大地促进增材制造技术的发展。另一方面，应研究开发成本低、易成型、变形小、强度高、耐久及无污染的成型材料，将现有的材料，特别是功能材料进行改造或预处理，使之适合于增材制造技术的工艺要求，从增材制造工艺具体建造方式的特点出发，结合各种应用要求，发展全新的成型材料，特别是复合材料，例如纳米材料、非均质材料、其他方法难以制作的复合材料等。降低成型材料的成本，发展新的、更便宜的材料。