自3D打印出現以來,3D打印材料也成為了一個熱門的領域,并且隨著3D打印技術的不斷更新,各種3D打印材料如雨后春筍般不斷涌出。
3D打印材料是3D打印技術的基礎,材料的性能在很大程度上決定了打印零件的綜合性能。
從長期來看,材料也是制約3D打印技術發展的瓶頸,因此處于上游的3D打印材料供應商在很大程度上限制了下游提供打印服務的生產商。
發展至今,3D打印材料的種類已非常復雜。目前,據不完全統計,3D打印材料的種類已經達到200多種,被廣泛應用于航天、醫療、工藝品、制造業等諸多領域。
但在實際應用中,受工藝、產品應用等各方面的需求限制,這些材料往往只能在很小的一個范圍。雖然有200多種打印材料,但對于業界內的需求來說卻遠遠不夠。
近日,一批新材料的出現無疑為整個市場添加了活力。
更快、更節省的Somos QuickGen 500
Somos QuickGen 500由荷蘭皇家帝斯曼集團推出,該材料是一種突破創新型快速打印通用工程樹脂。
該材料的打印速度是類似材料的2倍,將主要用于數字光處理(DLP)和液晶顯示器(LCD)3D打印。
Somos QuickGen 500 是一種無色的樹脂,具有出色的靈活性、柔韌性和回彈性,比其他樹脂的柔韌性更強,剛度也優于大部分彈性體,是功能性應用、半柔性應用、具有細節特點應用的理想材料之選。
以下三種材料均由陶瓷3D打印專家 Tethon 3D推出:
可用于電子產品的Graphenite
Graphenite是Tethon的新型石墨烯3D打印材料,在力學特性、化學特性等方面都極為優良。
Graphenite作為石墨烯材料,強度超過大部分材料,同時還具有很好的韌性,此外片狀碳同素異形體使得其具有優良的導熱性、導電性、耐腐蝕性以及光學特性。
因此,該樹脂的目標客戶是能量存儲設備、傳感器、電子產品以及可利用石墨烯高性能特性的任何其他組件的制造商。
耐火材料Cordierite
Cordierite的主要構成是鎂鐵鋁環硅酸鹽,常見于堇青石,堇青石的顏色和緬甸所產出的藍寶石非常相像且又因為它常含有水,所以又稱之為水藍寶石。
該材料特征與堇青石相似,堇青石是一種極為輕質的材料,其特征主要體現在熱膨脹小,具有優秀的強度、硬度和耐熱沖擊性(在溫度快速變化的情況下保持穩定),利用堇青石制成的材料高溫度可在1200 °C的溫度下使用。
因此,Cordierite將可能應用于加熱器、熱電偶、絕緣子等需要耐火材料的地方。
耐高溫材料Mullite
Mullite是Tethon推出的一種新型技術陶瓷材料,其主要成分為莫來石,莫來石具有低熱膨脹性、低導熱性和高耐火度特性,同時還有優秀的化學穩定性和電阻率。
由莫來石構成的Mullite,其重要的化學特性是其在高溫下優異的抗腐蝕性,以及高溫荷重性、抗剝落性。據了解,該材料可在高溫(高1800 °C)下保持其強度。
因此,Mullite非常適合在航空航天和能源等行業中生產高溫化學接觸部件,或者用于化學條件非??量糖倚枰惺芨邷貦C械應用環境下的窗口材料中。
復雜的材料組合
以上提到的四種樹脂材料都只是單一的原材料,但現實中的產品種類繁多,而且很多產品都由兩種或者兩種以上的材料構成,從而導致生產材料的組合也極其復雜。
很多時候,為了滿足產品的需求,可能需要很多原材料,比如近波蘭SLS 3D打印機制造商Sinterit研發的防靜電材料PA11 ESD。
這種材料擁有出色的熱性能和穩定性,能夠很好地引導電荷消散,從而保證電子設備的使用安全,因此非常適合應用于ESD靜電防護領域。
大部分情況下,電子設備或者電子元件與其他金屬物品接觸很容易產生靜電,靜電逐漸堆積后會存在有火花產生的風險,因此,該材料很適合夾雜于需要防靜電但主原材料沒有這一特性的場合。
3D打印領域,3D打印材料始終扮演著舉足輕重的角色,無論是單一的原材料,還是復雜的材料組合,其終的目的都是滿足一切制造的需求。
雖然目前3D打印技術還沒有普及到各個領域,但隨著技術的研發和進步,新材料的出現頻率也會越來越高,屆時一定會有越來越多的新材料應用于各行各業,滿足我們的生產需求。
隨著3D打印需求進一步升級,3D打印技術將更廣泛應用于電子產品、航空航天、醫療、工業設計等領域,全新的、制造效果更佳的3D打印材料將相繼涌現,3D打印材料將迎來更廣闊的市場。
(原標題:3D打印技術的真正瓶頸不是打印機,而是原材料)