要想了解3d打印材料，我們得先明白什么是3d打印。3d打印是一種根據(jù)設(shè)計(jì)的3d模型，通過(guò)3d打印設(shè)備層層增加材料，制造3d產(chǎn)品的技術(shù)。這種層層積累成型技術(shù)也被稱為添加劑制造。3d打印是一種快速成型技術(shù)，被稱為第三次工業(yè)革命的核心技術(shù)，它集成了許多領(lǐng)域的前沿技術(shù)，如數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)和化學(xué)。

3d打印制造技術(shù)主要由三個(gè)關(guān)鍵元素組成：第一，產(chǎn)品需要精確的三維設(shè)計(jì)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工具對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全方位精確定位；第二，需要強(qiáng)大的成型設(shè)備；第三，需要滿足產(chǎn)品性能和成型過(guò)程的材料。

3d打印材料成為限制3d打印發(fā)展的主要瓶頸，也是3d打印突破創(chuàng)新的關(guān)鍵和難點(diǎn)，因?yàn)?d打印技術(shù)徹底改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的方式和原理，是對(duì)傳統(tǒng)制造模式的一種顛覆。只有開發(fā)更多的新材料，才能擴(kuò)大3d打印技術(shù)的應(yīng)用。目前，3d打印材料主要包括高分子材料、金屬材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。

金屬3d打印。

現(xiàn)階段，3d打印耗材大部分是塑膠，而金屬的優(yōu)良力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電性使研究者對(duì)金屬物品的打印極其感興趣。

黑色金屬

1)不銹鋼

不銹鋼是最便宜的金屬印刷材料。3d打印出來(lái)的高強(qiáng)度不銹鋼制品表面有點(diǎn)粗糙，有麻點(diǎn)。不銹鋼具有多種光滑表面和磨砂表面，常用于珠寶、功能部件和小雕刻等。

二、高溫合金。

目前，高溫合金已成為航空工業(yè)應(yīng)用的主要3d打印材料，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易成型加工，傳統(tǒng)加工工藝成本高。隨著3d打印技術(shù)的長(zhǎng)期研究和進(jìn)一步發(fā)展，3d打印制造的飛機(jī)零件因其工作時(shí)間和成本優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用。

有色金屬

1)鈦

鈦合金零件采用3d打印技術(shù)制造，強(qiáng)度非常高，尺寸精確，最小尺寸可達(dá)1米，其力學(xué)性能優(yōu)于鍛造過(guò)程。英國(guó)的電子商務(wù)公司利用鈦粉成功地打印了葉輪和渦輪增壓器等汽車鋼琴零件。此外，鈦粉耗材將在3d打印汽車、航空航天和國(guó)防工業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。

2)鎂鋁合金。

鎂鋁合金因其重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)越性能，已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的輕量化需求。在3d打印技術(shù)中，它也毫無(wú)例外地成為主要制造商最喜歡的替代材料。日本佳能公司利用3d打印技術(shù)制造了頂蓋頂蓋的頂部單反相機(jī)鎂鋁合金特殊曲面。

3)鎵

鎵（G）主要用作液態(tài)金屬合金的3d打印材料，具有金屬導(dǎo)電性，其粘度與水相似。與汞（HG）不同，鎵既沒有毒性，也不會(huì)蒸發(fā)。鎵可用于柔性和可伸縮電子產(chǎn)品，液態(tài)金屬已應(yīng)用于可變形天線的軟可伸縮件、軟存儲(chǔ)設(shè)備、超伸縮線和軟光件。

3)鎵-銦合金。

通過(guò)3d打印技術(shù)，北卡羅琳州立大學(xué)化學(xué)和生物分子工程的副教授Michaeldickey在室溫下創(chuàng)造了一個(gè)三維自立式結(jié)構(gòu)。這一奇跡的誕生是由于鎵氮合金在空氣中與氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成一層氧化膜，可以保持零件的形狀。這種技術(shù)用于3d打印中連接電子零件。

4)稀有的貴金屬。

3d打印的產(chǎn)品在時(shí)尚界越來(lái)越有影響力。將3d打印快速原型技術(shù)作為一個(gè)強(qiáng)大的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，可以方便地替代其他制造方法，似乎是世界各地珠寶設(shè)計(jì)師受益最大的產(chǎn)品。在珠寶3d打印材料領(lǐng)域，常用的有黃金、純銀、黃銅等。

陶瓷

硅酸鋁陶瓷粉可用于3d打印陶瓷產(chǎn)品。3d打印的陶瓷產(chǎn)品具有不滲透性、耐熱性（可達(dá)600°C）、可回收性和無(wú)毒性，但其強(qiáng)度不高。它可以用作理想的家居裝飾材料，如炊具、餐具（杯子、碗、盤子、瓶、藝術(shù)品等家居裝飾材料。

復(fù)合材料

高強(qiáng)度碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在美國(guó)硅谷Arvo實(shí)驗(yàn)室3d打印。與傳統(tǒng)的擠壓或注塑方法相比，3d打印可以通過(guò)精確控制碳纖維的方向，優(yōu)化特定的機(jī)械、電氣和熱性能，并嚴(yán)格確定其綜合性能。由于3d打印的復(fù)合部件一次只能生產(chǎn)一層，因此每層都可以實(shí)現(xiàn)所需的任何纖維方向。結(jié)合高分子材料印刷的復(fù)雜形狀部件具有優(yōu)異的耐高溫性和耐化學(xué)性。

隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，目前3d打印材料也越來(lái)越多，我相信3d打印將來(lái)能夠運(yùn)用到更多行業(yè)!