3D打印材料现状
据2019年3月的“3D印刷材料研究报告”显示,从2017年到2019年的两年时间里,3D打印机的使用量猛增,这清楚地表明了制造技术和应用的发展轨迹。
然而,3D打印的现状并不十分乐观。据研究,阻碍公司在生产中使用3D打印的个问题是材料问题。
增材制造,3d打印技术原理
1.光聚合成型技术增材制造
立体光刻是较早实用的快速成型技术。具体的原理是选择性地将光固化材料(如液体光敏树脂)的表面用特定波长和强度激光聚焦,使其聚合,然后从点到线固化,从线条到表面,完成一层的拉伸操作,然后使一层的高度垂直移动,然后固化另一层。通过这种方式,层叠加形成一个三维实体。
2.以烧结和熔化为基本原理
SLS:选择性激光烧结(选择性激光烧结工艺由粉末材料形成)。将材料粉末喷涂在成形件的上表面上,刮平;在刚铺好的新层上用高强度CO2激光扫描零件的截面;在高强度激光照射下将材料粉末烧结在一起,得到零件的截面。与下面形成的部分粘合;当部分的部分烧结时,铺设层。增加了一层新的材料粉末,并选择性地烧结了下部。SLS工艺较大的优点是材料选择范围广。
3.以粉末-粘合剂为基本原理
三维打印:三维打印与平面打印非常相似,甚至打印头都是用平面打印机直接打印的。类似于SLS,这种技术的原材料是粉末化的。与SLS不同,材料粉末不是通过烧结连接的,而是通过在喷嘴上使用粘合剂“打印”材料粉末上零件的部分。
由于金属三维印刷材料本身的材料特性,它有着特定的应用领域,因此金属三维印刷材料的选择过程是一个权衡多种因素的过程。而且,3D打印金属不仅可以由金属3D打印机的参数来决定,每种金属材料都有适合其自身特点的极限点,包括应用性、功能性、稳定性、耐用性、美观性和经济性,这些都是设计者要考虑的因素。
目前,金属3D打印机在国内外使用的金属粉末一般是工具钢、马氏体钢、不锈钢、纯钛和钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。