3D打印技术课件 粉末粘结技术的打印材料分析

粉末粘结技术的打印材料分析

ZYKC201301_A09_4_6_3嘉兴技师学院张建国学习目标

初步掌握3DYP-粉末粘结技术的打印材料学习内容一、3DP粉末粘结打印材料的分类

3DP-粉末粘结技术的打印材料包括粉末材料、粘结剂以及后处理材料。

学习内容

对粉末材料的要求：颗粒小、均匀、无明显团聚、流动性好、能铺成薄层；在溶液喷射冲击时不产生凹陷，溅散与孔洞，在粘结剂作用下很快固化。学习内容对粘结剂的要求：

易分散、稳定、能长期储存、对喷头的材料无腐蚀作用、粘度足够低、表面张力高，能按设计的流量从喷头喷出，不易堵塞喷头，成形材料保证无毒、无污染。学习内容粉末粘结材料——塑料

在3D打印领域，塑料是最常用的打印材料，常用塑料的种类有：ABS塑料、PLA(聚乳酸）、尼龙、PC、玻璃填充聚胺，通过不同比例的材料混合，可以产生出将近120种软硬不同的新材料。学习内容粉末粘结材料——金属材料

3D打印材料中以金属粉末应用市场最为广阔。因此，直接用金属粉末烧结成型三维零件是快速成形制造最终目标之一。

学习内容粉末粘结材料——其它材料

彩色石膏玉米学习内容其它调节材料

固体润滑剂增加粉末滚动性，如氧化铝粉末、可溶性淀粉、滑石粉等，有利于铺粉层薄均匀；加入二氧化硅等密度大且粒径小的颗粒增加粉末密度，减小孔隙率，防止打印过程中粘结剂过分渗透；加入卵磷脂减少打印过程中小颗粒的飞扬以及保持打印形状的稳定性等。另外，为防止粉末由于粒径过小而团聚，需采用相应方法对粉末进行分散。

学习内容粉末粘结剂材料

用于Z450打印机的粉材有ZP130、ZP150高性能复合材料，与之相匹配的胶水溶液有zb59(ZP130)、zb63（ZP150）。

学习内容二、粉末粘结材料的性能

3D打印解决了材料成型的问题，过去复杂的形状结构可以用新的方法来成型。但是材料成型以后，还要解决工程应用所必需的材料性能的问题，除了成型性以外的其他材料性能上的要求，比如防腐、强度硬度等等。学习内容塑料的性能特点塑料的优点：相对密度小(一般为0.9~2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能；良好的工艺性能。塑料的缺点：刚性差(为钢铁材料的1/100~1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200~1/600)；蠕变温度低、易老化。学习内容

金属材料性能特点：

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。学习内容

三、材料发展趋势

未来3D打印材料和技术是互相促进互相发展的一个过程。仅仅看到奥巴马政府支持3D打印的政策是不够的，应该看到他还有一个材料基因组的计划。学习内容

高性能金属粉末材料取代塑料和树脂，成为最主要的3D打印材料3D打印材料中以金属粉末应用市场最为广阔。因此，直接用金属粉末烧结、熔凝成型三维零件是快速成形制造最终目标之一。而随着3D打印技术的成熟，金属材料的形态可能会越来越丰富，如粉状，丝状，带状。金属材料将在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景和生命力。根据不同的用途，金属材料制备的工件要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、具有良好的可烧结性等。同时，还要求材料无毒、环保；性能要稳定，能够满足打印机持续可靠运行。功能应该是越来越丰富，例如现在已对部分材料提出了导电、水溶、耐磨等要求。学习内容

3d打印材料的成本不断下降

材料的使用性能、工艺性能不但要好，还有最重要的是经济性要好，简单说就是成本低，客户用得起。否则，很难在市场上大规模推广及应用。原材料价格降低的的途径只能是关键技术的突破，但这难度比较大，在一些特殊领域要求非常高。比如在医学应用领域要做到无毒无害的同时还要做到生物相容性等，技术要求非常复杂，金属粉末的制备技术，即独特的雾化工艺和雾化制粉设备也都是难点。没有大量的研发攻关很难解决。学习内容

3d打印材料的国产化目前材料价​​格高的主要原因还是国外的专利和垄断。还有一个原因是我们需求量比较少，没有必要自己做。随着我国高端制造业的升级发展，国产化将会成为趋势。随之带来的首要变化必将是材料企业向技术含量更高，产品附加值更高的水平发展。主要是对国产材料的技术含量和水平不够信任。企业普遍担心进口的国外机器比较贵，怕用国产材料损坏机器。还是信息结构不对称造成的。目前国产高端材料在一定的领域已经取得了相当的成绩。歼-15总设计师孙聪在两会期间透露，钛合金和M100钢的3D打印技术，已被广泛用于歼-15的主承力部分，包括整个前起落架。问题与思考1、本次课主要内容有哪些？2、通过本次课的学习有哪些收获?3、你认为本次课的内容有哪些不足，怎样改善？4、你对这种学习方式有何建议？课后练习一、填空1.3DP-粉末粘结技术的打印材料包括（）、（）及（）等三方面。二、选择题下列材料中属于是塑料的是（）。

A、尼龙B、聚丙烯C、ABSD、钛合金2.在3DP打印中，用