Jelenleg körülbelül 14 féle anyag használható normálisan a 3D nyomtatókon, és 107 féle anyagot kombináltak és fejlesztettek ki ezen az alapon. Ezen anyagok többsége drót, por vagy viszkózus folyadék.
A 3D nyomtatási technológia évtizedek óta létezik. Az 1980-as években történt kereskedelmi forgalomba hozatala óta széles körben használták a megmunkálásban, az autógyártásban és más iparágakban, és fokozatosan népszerűsítették az olyan iparágakban is, mint az építőipar, az orvosi ellátás, a kulturális kreativitás és a kulturális emlékek helyreállítása.
Jelenleg négy fő módszer létezik a 3D nyomtatási anyagok kikeményítésére és alakítására: melegítés, hűtés, ultraibolya besugárzás és lézeres szinterezés. A különféle technológiák költség-összehasonlításából a Fused Deposition Modeling (FDM) kétségtelenül a legalacsonyabb összköltség, így a népszerűsége viszonylag magas. Anyagok szempontjából a legelterjedtebbek a biztosítóhuzalok, az anyagok pedig elsősorban az ABS, a szintetikus gumi, az öntött viasz és a poliészter hőre lágyuló műanyagok. A leggazdaságosabb Fused Deposition Modeling (FDM) mellett jelenleg a szelektív lézeres szinterezés (SLS) a legpontosabb 3D nyomtatási technológia, és számos orvosi modellt és repülési modellt nyomtatnak ezzel a technológiával. A jelenlegi gyakorlati alkalmazásokból azonban a 3D nyomtatáshoz rendelkezésre álló fogyóeszközök nem túl gazdagok. Bár a csontliszt, hidrogél, sejtek és más bio-tinták mint fogyóeszközök 3D nyomtatási technológiáját is kifejlesztették és sikeresen tesztelték, a távolsági, nagy{5}}léptékű gyártási alkalmazások is hosszú fejlesztési idővel rendelkeznek.
Anyagok szempontjából fémes anyagokra, biológiai anyagokra, valamint nem-fémes és nem-biológiai anyagokra osztják őket különbségeik szerint.
1. Főbb fémanyagok
1) A titánötvözet az egyik legfontosabb ember által felfedezett szerkezeti fém. A titánötvözetek széles körben használatosak különféle területeken, köszönhetően rendkívül nagy szilárdságuknak, kiváló korrózióállóságuknak és magas hőmérséklet-állóságuknak köszönhetően. Az anyag jellemzőiből adódóan a titánötvözetek előnye a nagy szilárdság és az alacsony sűrűség, a jó kirakodási teljesítmény, a szívósság és a jó korrózióállóság. A titánötvözetek éves termelése a világon elérte a 40,000 tonnát, és több mint 30 fajta titánötvözet létezik. Közülük a legszélesebb körben használt titánötvözetek a TI6AI4V (TC4), TI5AI2.5Sn (TA7) és az ipari tiszta titán (TA1/TA2/TA3) ).
Főleg az EOS cég M sorozatában, a 3D rendszereket gyártó SPRO sorozatú fémpor szinterező fröccsöntő berendezésekben használják. Használják az űrrepülésben, orvosi implantátumokban, csúcsminőségű{1}}gyártásban stb.
2) A vas- és acélpor elsősorban a 0,5 mm-nél kisebb átmérőjű, fekete színű vasrészecskék halmazát jelenti, és a porkohászat fő nyersanyaga. Anyagtulajdonságokat tekintve a teljesen tiszta fémvas ezüst-fehér. A vaspor fekete színű oka a fényelnyelésnek köszönhető. Az acélpor nagy szilárdsággal, nagy felületi simasággal, erős korrózióállósággal és alacsony rugalmassággal rendelkezik.
Főleg az EOS cég M sorozatában, a 3D rendszereket gyártó SPRO sorozatú fémpor szinterező fröccsöntő berendezésekben használják. Ipari gyártáshoz, modelltervezéshez, kivitelezéshez stb.
3) Az alumíniumötvözet por használata a 3D nyomtatás területén nagyon hasonló a titánporhoz és a vasporhoz, és főként a szelektív lézeres szinterezési (SLS) berendezésekben használják.
4) Egyéb 3D nyomtatási fémanyagok közé tartozik az arany és az ezüst, a volfrámötvözet, a rézötvözet stb.
2. Bioanyagok anyagok
1) A Biomaterial 3D nyomtatási technológia nagyon széles távlatokat fejlesztett ki az orvosbiológiai területeken, például a regeneratív gyógyászatban, a szövettervezésben, a gyógyszerfejlesztésben és a gyógyászati segédeszközökben. A fő felhasznált anyagok közé tartoznak az élő sejtek, az orvosbiológiai polimer anyagok és a szervetlen anyagok. , hidrogél anyagok, poliéter-éterketon (PEEK).
2) A PEEK kiváló teljesítménnyel, magas hőmérséklet-állósággal, önkenéssel, kémiai stabilitással, sugárzásállósággal és elektromos tulajdonságokkal, valamint kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező mérnöki műanyag, amely a gépgyártásban és a repülőgépgyártásban használható. . A biomedicina területén a PEEK kiváló biokompatibilitással rendelkezik. A fémből készült implantátumokhoz képest rugalmassági modulusa közelebb áll az emberi csontéhoz, ami nagymértékben csökkenti a fém és az emberi csont rugalmassági modulusa közötti rést. A PEEK implantátumok mechanikai tulajdonságai ki tudják elégíteni az emberi szervezet normál élettani szükségleteit, ezért a PEEK jó ortopédiai implantátum anyag. A fém implantátumokhoz képest a PEEK rugalmassági modulusa közel áll a kérgi csontéhoz. Másodszor, a PEEK műtermékek nélkül képes továbbítani a röntgen-, CT- vagy MRI-vizsgálatot, így könnyebben nyomon követhető a csontnövekedés és a gyógyulási folyamat.
3. A fémeken és bioanyagokon kívül egyéb nyomdaanyagok közé tartoznak a műanyagok, fényérzékeny gyanták, viaszok, gipsz, nejlon, kerámia.
1) A műanyagokat gyantának is nevezik, amely szabadon változtathatja formáját és stílusát, és nagyon kényelmes a használata. Az ipari területen a PP/HDPE/LDPE/PVC/PS az öt legjobb általános-célú műanyagként ismert. A 3D nyomtatásban azonban a leggyakrabban használt anyagok az ABS és a PLA. Főleg gépgyártásban, modelltervezésben, oktatásban és orvosi ellátásban, ruhatechnikában stb.
2) A fényérzékeny gyanta általában UV--keményedő árnyékmentes ragasztó vagy UV-gyanta (ragasztó) néven ismert. A fényérzékeny gyantákat általában folyékony állapotban tárolják, és gyakran használják nagy -szilárdságú, magas hőmérsékletű, vízálló és egyéb anyagok előállítására. Az SLA 3D nyomtatási technológia megjelenésével ezt az anyagot kezdték használni a 3D nyomtatás területén. A hagyományos fényérzékeny gyantákat ékszerekben, modelltervezésben, gépgyártásban stb. használják, a nagy teljesítményű fényérzékeny gyantákat pedig a fogyasztási cikkek és ipari végtermékek nagy-gyártásában.
3) A viasz fagyáspontja viszonylag magas, 38-90 fok. A legelterjedtebb professzionális viaszos 3D nyomtató az amerikai 3D rendszereket gyártó PROJET 3500 sorozat. A 3D nyomtatási viasz egy speciális ipari viasz. A végső nyomtatási hatás nagyon finom, a tárgy felülete sima és textúrás, jó részletekkel és kiváló precizitással. fokú, ahogy az ábra is mutatja Főleg ékszeröntéshez, mikro orvosi eszközökhöz, orvosi implantátumokhoz, figurákhoz stb.
4) A gipszanyag az öt fő gélanyag egyike, és a 3D nyomtatóberendezésekhez használt gipsz általában fehér por. A gipszport elsősorban háromdimenziós nyomtatóként (3DP) használják. Az iratgyűjtő fúvókája egyidejűleg színes tintapatronokkal egészíthető ki, és a szín a nyomtatás során beépül a kötőanyagba, így színezi a modellt, így ez a folyamat az aktuális A legérettebb teljes- színes 3D nyomtatási technológia. Főleg modelltervezésre, gépgyártásra, oktatásra és orvosi ellátásra stb.
5) A nylon anyagokat ellenálló keréknek (PA) is ismerik. A nylon anyagok általában fehér, nagyon finom por alakú tárgyak. A nylon 3D nyomtatási termékek nagy szilárdságú, nagy pontosságú, jó szívósságú stb. jellemzőkkel rendelkeznek, és ellenállnak bizonyos nyomásnak. Általánosan használt összetett modellekben, koncepcionális modellekben, kis modellekben, világításban és funkcionális gyártásban.
6) A kerámia anyagok kiváló magas hőmérsékleti teljesítménnyel, nagy szilárdsággal, nagy keménységgel, alacsony sűrűséggel és jó kémiai stabilitással rendelkeznek, így széles körben használják a repülőgépiparban, az autóiparban, a biológiában és más iparágakban. A kerámia anyagok különböző formáinak megfelelően különböző 3D nyomtatási technológiák alkalmazhatók a formázáshoz. Az általános technikák a következők:
A. Fused Deposition Modeling (FDM), amely főként kerámiapasztát használ porcelán előállításához megtekintésre és felhasználásra.
B. Sztereó litográfia Megjelenés (SLA), fényérzékeny gyantával kevert kerámia szuszpenzió felhasználásával, főként fogászati termékekben, implantátumokban, ékszerekben stb.
C. Szelektív lézeres szinterezés (SLS), porkerámia anyagok felhasználásával, viszonylag alacsony pontossága és magas porigénye miatt ezt a technológiát nem nagyon használják.