3D打印材料终极指南

什么是3D打印材料？

3D打印材料是3D打印技术发展的重要基础。在某种程度上，材料的发展决定了3D打印能否得到更广泛的应用。

目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶材料、金属材料和陶瓷材料。此外，彩色石膏材料、人工骨粉、细胞生物原料和砂糖等食品材料也已应用于3D打印领域。

在本文中，我们将3D打印材料分为4类：

• 聚合物材料：尼龙（PA）、橡胶、PAL材料、ABS材料
• 金属材料：不锈钢、铝合金、钛合金、铜、钴铬合金
• 光敏树脂材料：刚性树脂、柔性树脂、弹性树脂、高韧性树脂、牙科模具树脂、珠宝树脂、水洗树脂
• 无机非金属材料：陶瓷、石膏

FDM 3D打印机使用什么材料？

1.1. PLA

PLA（聚乳酸）可用于许多领域，如挤出，注塑，膜拉伸和纺织。它也是最受3D打印爱好者欢迎的3D打印材料。

它是一种可生物降解的热塑性塑料，来源于玉米、甜菜、木薯和甘蔗等可再生资源。因此，基于PLA的3D打印材料比其他塑料材料更环保，甚至被称为“绿色塑料”。

特性：

它具有最好的拉伸强度和延伸率。它可以通过各种常见的加工方法进行生产，例如：熔融挤出成型、注塑、吹塑薄膜成型、发泡模塑和真空成型。它与广泛使用的聚合物具有相似的成型条件，并且与传统薄膜具有相同的印刷特性。因此，根据不同行业的需求，聚乳酸可以制成各种应用产品。

优点：

• 非常容易打印，该材料可以顺畅地从3D打印机喷嘴中流出。
• 与其他3D打印材料相比，PLA打印温度相对较低，使其更通用、更易于打印。
• 它为3D打印提供了高质量的表面细节。
• PLA材料在挤出时不会散发出难闻的气味。

1.2 ABS

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是仅次于PLA受欢迎的FDM打印材料。这种材料价格低廉、耐用、有弹性、轻便且易于挤出，非常适合3D打印。目前，乐高玩具使用这种材料。

特性：

• ABS的外观是不透明的象牙色颗粒，无毒、无味、吸水性低，其制成品可涂成各种颜色，且光泽度高达90%。
• ABS具有优异的性能，其抗冲击强度好，并可在极低温度下使用。
• ABS是一种无明显熔点的无定形聚合物。

缺点：

• 在打印ABS的过程中，平台也必须加热。其目的是防止第一层过快冷却而导致翘曲和收缩现象。
• ABS的另一个缺点是，与其他材料相比，ABS在印刷过程中有毒物质的释放量远高于PLA。
• 因此，ABS打印过程中，打印机需要放置在通风良好的区域内，或者使用带有空气净化设备的封闭式机箱。
• ABS不具有抗紫外线能力，在热氧条件下易老化，燃烧ABS塑料易造成空气污染。

1.3 PETG

PETG和PET的区别仅在于字母“G”，它代表添加到材料中的乙二醇。它是一种清洁的无定形热塑性塑料，从PET改性而来，更加坚固耐用。

优点：

• 层次感好，更平滑
• 符合食品安全要求，甚至可进行消毒
• 打印强度高
• 可回收再利用
• 耐热性和抗压性良好
• 耐潮湿
• 即使在打印过程中过热，也能保持良好的强度
• 打印温度介于PLA和ABS之间
• 低收缩率

缺点：

• 更容易起皱
• 对紫外线敏感
• 在176°F（约80°C）时会变软
• 打印时出现变色（从透明到微暗或半透明）

光固化 3D打印机使用什么材料？

2.1刚性树脂

刚性树脂印刷成型精度更高，固化更稳定，产品表面精细平滑。

特性：

• 高抗冲击性和抗破裂能力。
• 耐用坚固。
• 最适合制造坚固的功能部件。
• 不建议用于薄壁模型。
• 与标准树脂相比，取件时可能有些困难。

2.2.水洗树脂

水洗树脂是一种光敏树脂，可用水清洗，无需用酒精清洗，便于后处理。水洗树脂具有低粘度、可水洗和高精度等特点。可用于动画手工制作、手工艺品装饰等领域。

特性：

• 精度高、环保、兼容性广、性价比高、成品表面光滑、固化时间短。
• 低气味，可以直接清洗。
• 低粘度，流动性好。
• 色彩丰富，可以定制。

3D打印机材料成本

3D打印材料并不昂贵，但在购买3D打印机时需要考虑这一点。因为不同类型的打印机使用不同的材料。

如果您想降低3D打印机材料成本，推荐采取以下措施：

1.减少填充率

减少模型的填充密度可以有效降低打印成本。在3D打印过程中，打印出来的模型的填充密度越高，消耗品的消耗量越大，相应的成本也就越高。

2.优化设计

优化模型设计可以有效降低打印成本。 3D打印模型通常有许多连接面设计，并且由于3D打印的集成特性，3D打印模型的连接面会导致更多的消耗品支出，但是当我们优化连接面的设计并将其处理成整个模型的平滑过渡时，我们可以打印出需要的模型并节省3D打印的成本。

3.减少模型支撑零件

减少模型支撑可以有效降低打印成本。模型的支撑部分主要出现在大悬挂角度的部分。支撑部分越多，消耗成本就越高。