3D打印耗材的材料可以說是3D打印技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在某種程度上，材料的發(fā)展也決定著3D打印能否有更廣泛的應(yīng)用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印領(lǐng)域得到了應(yīng)用。今天三奧科技主要給大家分享12種常見的3D打印耗材及其用途。
工程塑料
工程塑料，指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，具有強(qiáng)度高、耐沖擊性、耐熱性、硬度高以及抗老化性等優(yōu)點，正常變形溫度可以超過90℃，可進(jìn)行機(jī)械加工、噴漆以及電鍍。工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一類3D打印耗材材料，常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚酰胺（PA）、 聚碳酸酯（PC）、聚苯砜（PPSF）、聚醚醚酮（PEEK）等。
ABS材料
ABS材料具有良好的熱熔性和沖擊強(qiáng)度，是熔融沉積成型3D打印工藝的首選工程塑料，目前主要是將ABS預(yù)制成絲、粉末化后使用，應(yīng)用范圍幾乎涵蓋所有日用品、工程用品和部分機(jī)械用品。ABS材料的顏色種類很多，如象牙白、白色、黑色、深灰色、紅色、藍(lán)色、玫瑰紅色等，在汽車、家電、電子消費品領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。近年來，ABS不但在應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大范圍，性能也在不斷提升，借助ABS強(qiáng)大的粘結(jié)性、強(qiáng)度，通過對ABS的改性，使其作為3D打印材料在適用范圍上進(jìn)一步擴(kuò)大。2014年，國際空間站用ABS塑料3D打印機(jī)為其打印零部件，世界上最大的3D打印機(jī)材料公司Stratasys公司研發(fā)的最新ABS材料ABS-M30，專為3D打印制造設(shè)計，機(jī)械性能比傳統(tǒng)的ABS材料提高了67%，從而擴(kuò)大了ABS的應(yīng)用范圍。
PA材料
PA材料雖然強(qiáng)度高，但也具備一定的柔韌性，因此，可以直接利用3D打印制造設(shè)備零件。利用3D打印制造的PA碳纖維復(fù)合塑料樹脂零件，具有很高的韌度，可用于機(jī)械工具代替金屬工具。全球著名PA工程塑料的專家索爾維公司，基于PA的工程塑料進(jìn)行3D打印樣件，用于發(fā)動機(jī)周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。用PA材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料，最終解決了汽車輕量化問題。
PC材料
PC（聚碳酸酯）材料算得上是一種真正的熱塑性材料，具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗沖擊、抗彎曲等特點，強(qiáng)度比ABS材料還要高60%，可以作為最終零部件使用甚至超強(qiáng)工程制品的應(yīng)用。PC工程塑料的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)，其次還有工業(yè)機(jī)械零件、光盤、包裝、計算機(jī)等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護(hù)器材等。PC可用作門窗玻璃，PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場所的防護(hù)窗，用于飛機(jī)艙罩，照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃。
PPSF材料
PPSF材料是所有熱塑性材料里面強(qiáng)度最高，耐熱性最好，抗腐蝕性最高的材料。廣泛用于航空航天，交通工具及醫(yī)療行業(yè)。通常作為最終零部件使用。PPSF具有最高的耐熱性、強(qiáng)韌性以及耐化學(xué)品性，在各種快速成型工程塑料之中性能最佳，通過碳纖維、石墨的復(fù)合處理，PPSF材料能夠表現(xiàn)出極高的強(qiáng)度，可用于3D打印制造該承受負(fù)荷的制品，成為替代金屬、陶瓷的首選材料。
PEEK材料
PEEK（聚醚醚酮）是一種具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異性能的特種工程塑料，可制造加工成各種機(jī)械零部件，如汽車齒輪、油篩、換檔啟動盤；飛機(jī)發(fā)動機(jī)零部件、自動洗衣機(jī)轉(zhuǎn)輪、醫(yī)療器械零部件等。PEEK具有優(yōu)異的耐磨性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性以及楊氏模量最接近人骨等優(yōu)點，是理想的人工骨替換材料，適合長期植入人體?；谌廴诔练e成型原理的3D打印技術(shù)安全方便、無需使用激光器、后處理簡單，通過與PEEK材料結(jié)合制造仿生人工骨。
EP材料
EP（Elasto Plastic）即彈性塑料，是Shapeways公司最新研制的一種3D打印原材料，它能避免用ABS打印的穿戴物品或者可變形類產(chǎn)品存在的脆弱性問題。EP材料非常柔軟，在進(jìn)行塑形時，跟ABS一樣采用“逐層燒結(jié)”原理，但打印的產(chǎn)品彈性卻相當(dāng)好，變形后也容易復(fù)原。這種材料可用于制作像3D打印鞋、手機(jī)殼和3D打印衣物等產(chǎn)品。
Ender材料
Ender材料是Stratasys公司推出一款全新的3D打印材料，它是一種先進(jìn)的防聚丙烯材料，可滿足各種不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。Endur材料具有高強(qiáng)度、柔韌度好和耐高溫性能，用其打印的產(chǎn)品表面質(zhì)量佳，且尺寸穩(wěn)定性好，不易收縮。Endur具有出色的仿聚丙烯性能，能夠用于打印運動部件、咬合嚙合部件以及小型盒子和容器。
生物塑料
3D打印生物塑料主要有聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）、聚-羥基丁酸酯（PHB）、 聚-羥基戊酸酯（PHBV）、聚丁二酸-丁二醇酯 （PBS）、聚己內(nèi)酯（PCL）等，具有良好的可生物降解性。
PLA材料
PLA（Poly Lactic Acid）即聚乳酸，可能是3D打印界最好用的原材料之一了，具有多種半透明色和光澤感。作為一種環(huán)境友好型塑料，聚乳酸可生物降解為活性堆肥。它是從玉米淀粉和甘蔗中提取的，而不是化石燃料。新加坡南洋理工大學(xué)的Tan.K.H等在應(yīng)用PLA制造組織工程支架方面的研究中，采用可降解高分子材料制造了高孔隙度的PLA組織工程支架，通過對該支架進(jìn)行組織分析，發(fā)現(xiàn)其具有生長能力。PLA是一種新型的生物基及可生物降解材料，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。
PCL材料
PCL（聚己內(nèi)酯）具有良好的生物降解性、生物相容性和無毒性，而被廣泛用作醫(yī)用生物降解材料及藥物控制釋放體系，可運用于組織工程已經(jīng)作為藥物緩釋系統(tǒng)。PCL材料是一種可降解聚酯，熔點較低，只有60℃左右，與大部分生物材料一樣，人們常常把它用作特殊用途如藥物傳輸設(shè)備、縫合劑等，同時，PCL還具有形狀記憶性。在3D打印中，由于它熔點低，所以并不需要很高的打印溫度，從而達(dá)到節(jié)能的目的，可以用于低溫3D打印筆。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用來打印心臟支架等。
PETG材料
PETG材料是一種透明塑料，是一種非晶型共聚酯，具有較好的粘性、透明度、顏色、耐化學(xué)藥劑、和抗應(yīng)力白化能力?？珊芸鞜岢尚突驍D出吹塑成型。粘度比丙烯酸（亞克力）好。其制品高度透明，抗沖擊性能優(yōu)異，特別適宜成型厚壁透明制品?？梢詮V泛應(yīng)用于板片材、高性能收縮膜、瓶用及異型材等市場。PETG是采用甘蔗乙烯生產(chǎn)的生物基乙二醇為原料合成的生物基塑料。這種材料具有較好的熱成型、堅韌性和耐候性，熱成型周期短、溫度低、成品率高。PETG作為一種新型的3D打印材料，兼具PLA和ABS的優(yōu)點。在3D打印時，材料的收縮率非常小，并且具有良好的疏水性，無需在密閉空間里貯存。由于PETG的收縮率低、溫度低，在打印過程中幾乎沒有氣味，使得PETG在3D打印領(lǐng)域產(chǎn)品具有更為廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。
