第3章　3D打印材料篇

3.1　3D打印材料的性能要求

3D打印又称增材制造，是一种快速成型技术，而作为其核心的材料决定了成型工艺、设备结构和成型件的性能(1)。总体上，3D打印对材料性能的要求是(2)有利于快速、精确地加工原型零件，且快速成型制件应接近最终要求，满足一定的强度、刚度、耐潮湿性和热稳定性要求，同时有利于后续处理工艺。精密度越高、速度越快对材料的要求就越高。

同时，不同的应用目标、不同的3D打印技术对成型材料又有着不同的要求。3D打印的四个应用目标包括概念型、测试型、模具型、功能零件，对于材料的要求如表3-1所示。

表3-1　不同应用目标对3D打印材料的要求

从不同的打印技术对材料的要求来看，目前广泛应用的3D打印制造技术主要分为五大类——粉末/丝状材料高能束烧结或融化成型（SLS、SLM、LENS和EBM）等、丝材挤出熔融沉积成型（FDM）、液态树脂光固化成型（SL、SLA）、液体喷印成型（3DP）、分层片材实体制造（LOM）。

其中，熔融沉积成型（FDM）技术要求热塑性塑料应具有低的凝固收缩率，陡的粘温曲线，较好的强度、刚度、热稳定性等物理机械性能。针对FDM的工艺特点，聚合物类的材料还应该满足料丝具有一定弯曲强度、压缩强度和拉伸强度，支撑材料不易折断；成型材料收缩率大；材料各层之间有足够的黏结强度等。而光固化成型SLA技术则要求材料在固化时收缩小，具有较大的硬度和较好的耐高温性能等(3)。