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3D打印材料详解?一、 3D打印材料分类1. 按材料的物理状态分类? ? ? ? 可以分为液体材料、薄片材料、粉末材料、丝状材料等。2. 按材料的化学性能分类? ? ? ? 按材料的化学性能不同又可分为树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料等。3. 按材料成型方法分类? ? ? ? 按成型方法的不同可以分为：SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料等。液态材料：SLA，光敏树脂固态粉末：SLS? ? ? ? ?非金属（蜡粉，塑料粉，覆膜陶瓷粉，覆膜砂等）? ? ? ? ?金属粉（覆膜金属粉）固态片材：LOM? ? ? ? ?纸，塑料，陶瓷箔，金属铂+粘结剂固态丝材：FDM? ? ? ? ?蜡丝，ABS丝等二、 3D打印材料基本性能1. 3D打印对材料性能的一般要求：有利于快速、精确地加工原型零件；快速成型制件应当接近最终要求，应尽量满足对强度、刚度、耐潮湿性、热稳定性能等的要求；应该有利于后续处理工艺。2. 不同应用目标对材料性能的要求：3D打印的四个应用目标：概念型、测试型、模具型、功能零件，对成型材料的要求也不同。概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高，主要要求成型速度快。如对光敏树脂，要求较低的临界曝光功率、较大的穿透深度和较低的粘度。测试型对于成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性能等有一定要求，以满足测试要求。如果用于装配测试，则要求成型件有一定的精度要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求，如强度、硬度。如对于消失模铸造用原型，要求材料易于去除，烧蚀后残留少、灰分少。功能零件则要求材料具有较好的力学和化学性能。 三，3D打印光固化成型材料1、3D打印光固化材料的应用制作各种树脂样品或功能件，用作结构验证和功能测试；制作精细零件；制作有透明效果的制件；快速模具的母模，翻制各种快速模具；代替熔模精密铸造中的消失模用来生产金属零件。2、光固化成形树脂需具备的特性粘度低，利于成型树脂较快流平，便于快速成型。固化收缩小，固化收缩导致零件变形、翘曲、开裂等，影响成型零件的精度，低收缩性树脂有利于成型出高精度零件。湿态强度高，较高的湿态强度可以保证后固化过程不产生变形、膨胀及层间剥离。溶涨小，湿态成型件在液态树脂中的溶涨造成零件尺寸偏大；杂质少，固化过程中没有气味，毒性小，有利于操作环境。3、光固化成形树脂的组成及固化机理? ? ? ?应用于SLA技术的光敏树脂，通常由两部分组成，即光引发剂和树脂，其中树脂由预聚物、稀释剂及少量助剂组成。 ? ? ? ?当光敏树脂中的光引发剂被光源(特定波长的紫外光或激光) 照射吸收能量时，会产生自由基或阳离子，自由基或阳离子使单体和活性齐聚物活化，从而发生交联反应而生成高分子固化物。4、SLA树脂的收缩变形? ? ? ? 树脂在固化过程中都会发生收缩，通常线收缩率约为3%。从高分子化学角度讲，光敏树脂的固化过程是从短的小分子体向长链大分子聚合体转变的过程，其分子结构发生很大变化，因此，固化过程中的收缩是必然的。? ? ? ? ?从高分子物理学方面来解释，处于液体状态的小分子之间为范德华作用力距离，而固体态的聚合物，其结构单元之间处于共价键距离，共价键距离远小于范德华力的距离，所以液态预聚物固化变成固态聚合物时，必然会导致零件的体积收缩。5、SLA的后固化? ? ? ?尽管树脂在激光扫描过程中已经发生聚合反应，但只是完成部分聚合作用，零件中还有部分处于液态的残余树脂未固化或未完全固化（扫描过程中完成部分固化， 避免完全固化引起的变形） ，零件的部分强度也是在后固化过程中获得的，因此，后固化处理对完成零件内部树脂的聚合，提高零件最终力学强度是必不可少的。后固化时，零件内未固化树脂 发生聚合反应，体积收缩产生均匀或不均匀形变。与扫描过程中变形不同的 是，由于完成扫描之后的零件是由一定间距的层内扫描线相互粘结的薄层叠加而成，线与线之间、面与面之间既有未固化的树脂，相互之间又存在收缩应力和约束， 以及从加工温度(一般高于室温) 冷却到室温引起的温度应力，这些因素都会产生后固化变形。但已经固化部分对后固化变形有约束作用，减缓了后固化变形。? ? ? ?零件在后固化过程中也要产生变形，实验测得零件后固化收缩占总收缩量的30%~40%。6、SLA材料的发展（1） SLA复合材料? ? ? ?SLA光固化树脂中加入纳米陶瓷粉末、短纤维等，可改变材料强度、耐热性能等，改变其用途，目前已经有可直接用作工具的光固化树脂；（2） SLA作为载体? ? ? ?SLA光固化零件作为壳体，其中填加功能性材料，如生物活性物质，高温下，将SLA烧蚀，制造功能零件。（3） 其它特殊性能零件，如橡胶弹性材料。四、3D打印粉末烧结成型材料理论上讲，所有受热后能相互粘结的粉末材料或表面覆有热塑（固）性粘结剂的粉末材料