快速成型技术的材料

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1-5快速成型技术的材料《快速成型技术与应用》

模块一：快速成型技术概论任务五：快速成型技术的材料本节学习目标掌握快速成型技术的材料的分类了解常用材料令人惊奇的3D打印物品在电影《哈利波特》系列中，我们可以看到各式佳肴自动神奇地出现在餐桌上。有了3D打印技术，在现实中实现电影中的情节成为可能。美国宇航局NASA走在了该领域的前列，为研发3D食物打印机提供资金，从而解决宇航员的食物问题。3D打印的食物3D打印的人像令人惊奇的3D打印物品来自英国Albertay大学的科学家已掌握了3D打印复杂土质结构的技术，更好地研究真菌和细菌相互之间的关系。3D技术最有价值的应用就是它能够用低成本为残疾人制造假肢，比如苏丹人DanielOmar因此受益，他曾经因一场炸弹袭击变成了残疾人。Omar的假肢成本仅100美元，并且制作时间只要6小时。3D打印的土壤1.你觉得哪些材料可以用于3D打印？2.你认为3D打印的材质需要符合哪些特点？

3.你最想打印哪种材质的3D物品？课前讨论时间：8分钟

3D打印技术的兴起和发展，离不开3D打印材料的发展。3D打印有多种技术种类，如SLS、SLA和FDM等等，每种打印技术的打印材料都是不一样的。据报告，目前3D打印的材料已经超过了200种。目前比较普及的3D打印耗材包括：PLA、ABS塑料、尼龙、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末、石膏粉末等。

3D打印材料概况快速成型材料的分类：1.按材料的物理状态分类：液体材料、薄片材料、粉末材料、丝状材料等。2.按材料的化学性能分类：树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料等。3.按材料成型方法分类：SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料等。1.ABS塑料类ABS材料是FDM最常用的打印材料，颜色多样，通常是细丝盘装，通过3D打印喷嘴加热熔解打印。不同的ABS熔点不同。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料2.PLA塑料类PLA塑料熔丝也是非常常用的打印材料。PLA可以降解，是一种环保的材料；一般情况下不需要加热床，容易使用，而且更加适合低端的3D打印机。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料区分ABS塑料类材料与PLA塑料类材料的异同之处。ABS塑料具有优良的综合性能，其强度、柔韧性、机械加工性优异，并具有更高的耐温性，是工程机械零部件的优先塑料。ABS工程塑料PLA塑料是当前桌面式3D打印机使用最广泛的一种材料，PLA塑料是生物可降解材料，使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成。更适合医疗、教学、食品等环保要求较高的的领域。PLA工程塑料3.亚力克类材料（Acrylic）指由有机化合物之甲基丙烯酸甲酯单体所制成之PMMA板，其透明与透光度如同玻璃一般，也成为有机玻璃。亚力克(有机玻璃)材料表面光洁度好，可以打印出透明和半透明的产品。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料4.尼龙铝粉材料(Alumide)尼龙铝粉，顾名思义就是在尼龙的粉末中掺杂一部分铝粉，通过SLS技术进行打印，使打印出的成品赋有金属的光泽。这种材料经常用于装饰品和首饰的创意产品的打印中。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料5.陶瓷粉末（Ceramic）陶瓷粉末采用SLS进行烧结，上釉陶瓷产品可以用来盛食物，很多人用陶瓷来打印个性化的杯子，当然3D打印并不能完成陶瓷的高温烧制，这道手续现在需要在打印完成之后进行高温烧制。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料6.树脂材料（Resin）树脂通常是指受热后有软化或熔融范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物。一般不溶于水，能溶于有机溶剂。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料7.不锈钢材料（StainlessSteel）不锈钢以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点，越来越受到人们的喜爱。不锈钢坚硬，而且有很强的牢固度。不锈钢粉末采用SLS技术进行3D烧结，可以选用银色、古铜色以及白色的颜色。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料8.彩色打印材料离散/堆积成型是从零件的CAD实体模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用层层加工的方法将成型材料堆积而形成实体零件。它是一种从“0”到“1”的加工过程。常见的3D打印材料介绍1.33D打印的材料1.人造骨粉利用3D打印技术，将人造骨粉转变成精密的骨骼组织。打印机会在用骨粉制作的薄膜上喷洒一种酸性药剂，使薄膜变得坚硬。这个过程会一再重复，形成一层又一层的粉质薄膜，最后形成“骨骼组织”。特殊的3D打印材料介绍3D打印骨骼1.33D打印的材料2.巧克力等食品级原料3D食物打印机，是一种可以把食物“打印”出来的机器。它使用的不是墨盒，而是把食物的材料和配料预先放入容器内，再输入食谱，按掣，余下的烹制程序会由它去做，输出来的是真正可以吃下肚的食物。特殊的3D打印材料介绍3D打印食品3.生物细胞通过3D打印技术将细胞作为材料层层打印在生物支架（基质）材料上，通过准确定位，形成具备生物特性的组织。特殊的3D打印材料介绍打印出的活细胞组织123材料种类少，无法满足市场需求。价高及研发难度大难以在市场上大规模推广应用。市场认可度低，尤其不愿意接受国内材料。3D打印材料发展的瓶颈目前，我国3D打印原材料缺乏相关标准，国内有能力生产3D打印材料的企业很少，特别是金属材料主要依赖进口，价格高。这就造成了3D打印产品成本较高，影响了其产业化的进程。因此，当前的迫切任务之一是建立3D打印材料的相关标准，加大对3D打印材料研发和产业化的技术和资金支持，提高国内3D打印用材料的质