3D打印的材料及其各种优缺点和应用功能分析

3D打印技术目前已经步入了飞速发展的时代，3D打印服务带着大家了解其多种相关工作，其中3D打印服务内容有打印材料，常用材料及其各种优缺点和应用功能。

FDM 熔融沉积成型

原理：蜡、ABS、尼龙等丝状热塑性材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。

常用材料：蜡、ABS、尼龙等丝状原材。

优点：

1.无需激光器，设备成本低；

2.成型的材料有工程材料水准，强度较高；

3.易实现办公室化工作。

缺点：

1.需采用支撑，材料消耗多；

2.低成本设备采用本体材料作为支撑，支撑去除麻烦；

3.成型精度较低，表面质量较差。

应用：可以用作具有一定力学性能的塑料件的外形设计、 结构设计等；

SLA立体光固化成型法

原理：以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光器，逐层扫描固化光敏树脂薄层，最终凝固成型。

常用材料：热固性光敏树脂

优点：

1.精度高；

2.表面质量好；

3.成型速度较快；

4.无噪音、无振动。

缺点：

1.有应力，容易引起形变，要加复杂支撑；

2.材料价格昂贵；

3.设备价格及维护费用昂贵；

4.工作环境要求苛刻， 气味重；

5.成型件物理性能受限。

应用：复杂、高精度的精细件。如：代替熔模精密铸造中的蜡模。

SLS选择性激光烧结（铺粉）

原理：用激光束对铺好粉末层进行扫描，粉末被烧结互连，从而构成产品的各层轮廓，铺新一层粉末，一层层烧结成产品原形。（次工艺配套激光器功率只有100w，不足以熔化金属、陶瓷粉末，因此对烧结金属

陶瓷粉末未成型产品，是通过添加高分子等粘接剂粉末与金属、陶瓷粉末混合，激光扫描熔化粘结剂，再通过后处理工艺得到金属、陶瓷构件）。

常用材料：石蜡、塑料、金属、陶瓷粉末等各种广泛材料。

优点：

1.应用材料广；

2.无需支撑；

3.可成型复杂零件；

4.材料利用率高，粉末回收；

5.无须支撑结构；

6.与其他成型方法相比，能产生较硬的模具。

缺点：

1.激光器和阵镜扫描系统，成本较高；

2.陶瓷、金属制件的后处理较难；

3.需要预热和冷却，耗时相对较高；

4.成型表面粗糙多孔，具有内应力，制作易变性。

应用：复杂、高精度的精细件。如：代替熔模建模铸造中的蜡模。

SLM选区激光熔化成型（铺粉）

原理：SLM工艺是在SLS工艺的基础上开发的，与SLS最大的不同在于使用的激光器功率达到了400w甚至更高（工具不同材料选择合适的激光器），可以直接熔化金属、陶瓷粉末，在惰性气体保护下，用激光束都铺好的金属、陶瓷等粉末进行逐层扫描熔化，直接烧结成产品原形。

常用材料：几乎所有金属材料/较多非金属材料

优点：

1.可直接制造复杂金属零件；

2激光光斑小，精密高。

缺点：

1.价格昂贵；

2.成型件表面质量有颗粒感，表面精度不够高；

3.层厚非常薄，成型效率低；

4.有金属球化、翘曲变形及裂纹等问题。

应用：直接制造结构复杂零件。

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