3D打印技术应用实例

材料作为产品制造的物质，不但决定着产品的外在品质与内在性能，也决定着产品的加工方式。自20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱以来，材料研究一直得到高度重视和迅猛发展。随后，新材料、信息技术与生物技术又被并列为新技术革命的重要标志。在机械制造业，新材料更是有利促进了传统制造业的改造和先进制造技术的涌现。

基于材料堆积方式的3D打印技术改变了传统制造的去除材料的加工方法，材料是在数字化模型离散化基础上通过累积式的建造方式堆积成型。因此，3D打印技术对材料在形态和性态方面都有了不同的要求。在早期的3D打印工艺方法研究中，材料研发根据工艺装备研发和建造技术的需要而发展，同时，每一种3D打印工艺的推出和成熟都与材料研究及开发密切相关。一种新的3D打印材料的出现往往会使3D打印工艺及设备结构、成型件品质和成型效益发生巨大的进步。用于3D打印的材料根据实体建造原理、技术和方法的不同分为薄层材料、液态材料、粉状材料、丝材等。不同的制造方法对应的成型材料的性状是不同的，不同的成型制造方法对成型材料性能的要求也是不同的。在3D打印技术发展初期，一般都是设备制造商在从事所需求的材料的研究。随着3D打印技术的发展和推广，许多材料专业公司也加入到3D打印材料的研发中，3D打印材料正向高性能、系列化的方向发展。

根据目前较为常用的3D打印材料种类来看，根据材料的性状分类比较清晰，分为液态材料、薄层材料、粉末材料、丝状材料等，分类见表1-1。

表1-1 3D打印材料的种类

3D打印材料及其性能不仅影响着制件的性能及精度，而且也影响着与制造工艺相关联的建造过程。3D打印工艺对材料性能的总体要求有如下几个方面。(www.xing528.com)

1）适应逐层累加方式的增材制造建造模式。

2）在各种3D打印的建造方式下能快速实现层内建造及层间连接。

3）制作的制件具有一定的尺寸精度、表面质量和尺寸稳定性。

4）确保制件具有一定的力学性能及性能稳定性或组织性能及可降解性。

5）无毒，无污染。