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3D打印技术的真正瓶颈不是打印机,而是原材料

发布时间:2021-01-13 07:41:49 来源: 作者:

  

自3D打印出现以来,3D打印材料也成为了一个热门的领域,并且随着3D打印技术的不断更新,各种3D打印材料如雨后春笋般不断涌出。

  

3D打印材料是3D打印技术的基础,材料的性能在很大程度上决定了打印零件的综合性能。

  

从长期来看,材料也是制约3D打印技术发展的瓶颈,因此处于上游的3D打印材料供应商在很大程度上限制了下游提供打印服务的生产商。

  

发展至今,3D打印材料的种类已非常复杂。目前,据不完全统计,3D打印材料的种类已经达到200多种,被广泛应用于航天、医疗、工艺品、制造业等诸多领域。

  

  

图片来源:OFweek维科网

  

但在实际应用中,受工艺、产品应用等各方面的需求限制,这些材料往往只能在很小的一个范围。虽然有200多种打印材料,但对于业界内的需求来说却远远不够。

  

近日,一批新材料的出现无疑为整个市场添加了活力。

  

更快、更节省的Somos QuickGen 500

  

Somos QuickGen 500由荷兰皇家帝斯曼集团推出,该材料是一种突破创新型快速打印通用工程树脂。

  

该材料的打印速度是类似材料的2倍,将主要用于数字光处理(DLP)和液晶显示器(LCD)3D打印。

  

Somos QuickGen 500 是一种无色的树脂,具有出色的灵活性、柔韧性和回弹性,比其他树脂的柔韧性更强,刚度也优于大部分弹性体,是功能性应用、半柔性应用、具有细节特点应用的理想材料之选。

  

以下三种材料均由陶瓷3D打印专家 Tethon 3D推出:

  

可用于电子产品的Graphenite

  

Graphenite是Tethon的新型石墨烯3D打印材料,在力学特性、化学特性等方面都极为优良。

  

Graphenite作为石墨烯材料,强度超过大部分材料,同时还具有很好的韧性,此外片状碳同素异形体使得其具有优良的导热性、导电性、耐腐蚀性以及光学特性。

  

因此,该树脂的目标客户是能量存储设备、传感器、电子产品以及可利用石墨烯高性能特性的任何其他组件的制造商。

  

耐火材料Cordierite

  

Cordierite的主要构成是镁铁铝环硅酸盐,常见于堇青石,堇青石的颜色和缅甸所产出的蓝宝石非常相像且又因为它常含有水,所以又称之为水蓝宝石。

  

该材料特征与堇青石相似,堇青石是一种极为轻质的材料,其特征主要体现在热膨胀小,具有优秀的强度、硬度和耐热冲击性(在温度快速变化的情况下保持稳定),利用堇青石制成的材料最高温度可在1200 °C的温度下使用。

  

因此,Cordierite将可能应用于加热器、热电偶、绝缘子等需要耐火材料的地方。

  

耐高温材料Mullite

  

Mullite是Tethon推出的一种新型技术陶瓷材料,其主要成分为莫来石,莫来石具有低热膨胀性、低导热性和高耐火度特性,同时还有优秀的化学稳定性和电阻率。

  

由莫来石构成的Mullite,其最重要的化学特性是其在高温下优异的抗腐蚀性,以及高温荷重性、抗剥落性。据了解,该材料可在高温(最高1800 °C)下保持其强度。

  

因此,Mullite非常适合在航空航天和能源等行业中生产高温化学接触部件,或者用于化学条件非常苛刻且需要承受高温机械应用环境下的窗口材料中。

  

  

图片来源:OFweek维科网

  

复杂的材料组合

  

以上提到的四种树脂材料都只是单一的原材料,但现实中的产品种类繁多,而且很多产品都由两种或者两种以上的材料构成,从而导致生产材料的组合也极其复杂。

  

很多时候,为了满足产品的需求,可能需要很多原材料,比如最近波兰SLS 3D打印机制造商Sinterit研发的防静电材料PA11 ESD。

  

这种材料拥有出色的热性能和稳定性,能够很好地引导电荷消散,从而保证电子设备的使用安全,因此非常适合应用于ESD静电防护领域。

  

大部分情况下,电子设备或者电子元件与其他金属物品接触很容易产生静电,静电逐渐堆积后会存在有火花产生的风险,因此,该材料很适合夹杂于需要防静电但主原材料没有这一特性的场合。

  

3D打印领域,3D打印材料始终扮演着举足轻重的角色,无论是单一的原材料,还是复杂的材料组合,其最终的目的都是满足一切制造的需求。

  

虽然目前3D打印技术还没有普及到各个领域,但随着技术的研发和进步,新材料的出现频率也会越来越高,届时一定会有越来越多的新材料应用于各行各业,满足我们的生产需求。

  

随着3D打印需求进一步升级,3D打印技术将更广泛应用于电子产品、航空航天、医疗、工业设计等领域,全新的、制造效果更佳的3D打印材料将相继涌现,3D打印材料将迎来更广阔的市场。

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