3D打印材料的案例
3D打印材料種類不斷豐富 PLA材料廣受歡迎
如今，世界各國都在3D打印技術(shù)研發(fā)方面投入了大量的人力物力，這使得3D打印技術(shù)日趨成熟，并加快應(yīng)用于建筑、醫(yī)療、教育等諸多行業(yè)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，3D打印技術(shù)可以克服傳統(tǒng)制造技術(shù)制作定制化產(chǎn)品時(shí)生產(chǎn)成本高、消耗資源大、花費(fèi)時(shí)間長等缺點(diǎn)，因此其應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)受到了多方認(rèn)可。3D打印材料作為3D打印的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其發(fā)展?fàn)顩r對3D打印技術(shù)是否能發(fā)揮真正的作用起著重要影響。
近兩年，隨著3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，3D打印材料在整個(gè)行業(yè)中的地位也越來越重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，近5年來，全球3D打印材料市場規(guī)模一直保持著20%以上的增速，處于快速發(fā)展時(shí)期。具體來講，2017年全球3D打印材料市場規(guī)模約為26.89億美元，較上年增長31.11%，其占全部3D打印市場的比重已經(jīng)超過了36%。
預(yù)計(jì)2019年，全球3D打印材料市場規(guī)模將會(huì)超過30億美元，其在整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)中所占的比重將進(jìn)一步提高。今后，隨著3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和越來越多的3D打印材料面世，全球3D打印材料市場將有望繼續(xù)保持穩(wěn)定增長的趨勢。
目前，為滿足房屋建筑、航天航空等不同行業(yè)對于3D打印材料的實(shí)際需求，研發(fā)人員已經(jīng)開始根據(jù)不同行業(yè)特點(diǎn)和需求開發(fā)新型材料。在2016-2018年期間，全球3D打印材料在出現(xiàn)了井噴式的增長，全球共有100余種新型3D打印材料面世，共有約300種3D打印材料可用于規(guī)模化生產(chǎn)。
就材料種類而言，全球3D打印材料品類包含ABS塑料、PLA塑料、工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合型石膏粉末、藍(lán)蠟和紅蠟等幾大類。
展開 3D打印入門必讀篇（一）：3D打印材料有哪些？
想要更好的了解3D打印，3D打印材料也是不可或缺的一部分，因?yàn)?em>材料是3D打印的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印發(fā)展的瓶頸，很多人都知道PLAABS光敏樹脂是3D打印材料，對于尼龍、金屬、玻璃這些材料是模糊的，也許只是偶然聽過金屬3D打印機(jī)，但是知道的并不多，或者說直接不知道，今天給大家科普下迄今為止最受歡迎的3D打印材料有哪些？同時(shí)，請大家給這篇文章作為3D打印入門的必修課之一。
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。3D打印所用的這些原材料都是專門針對3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)的，與普通的塑料、石膏、樹脂等有所區(qū)別，其形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。通常，根據(jù)打印設(shè)備的類型及操作條件的不同，所使用的粉末狀3D打印材料的粒徑為1～100μm不等，而為了使粉末保持良好的流動(dòng)性，一般要求粉末要具有高球形度。
常見3D打印材料有：
①ABS塑料
ABS是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼有韌、硬、剛的特性。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
ABS塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工都比較好。
②PLA塑料
PLA（聚乳酸）是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。
展開 提供3D打印材料與解決方案，助力3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展
安田新材料致力于探索增材制造的創(chuàng)新應(yīng)用，為客戶提供提供3D打印綜合材料解決方案。其推出的3D打印綜合材料解決方案將材料專業(yè)知識與增材制造能力相結(jié)合，為終端客戶提供增材制造高性能材料和解決方案。
憑借高分子材料開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)知識，以及包括增材制造設(shè)計(jì)（DfAM）、原型設(shè)計(jì)、按需生產(chǎn)和后期處理在內(nèi)的廣泛服務(wù)內(nèi)容，安田新材料有能力成為您的合作開發(fā)伙伴，助您應(yīng)對來自3D打印方面的挑戰(zhàn)。
建立光敏樹脂材料協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
安田新材料攜手廈門數(shù)字智造工業(yè)研究院共同建立光敏樹脂材料協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，通過整合雙方在高性能 3D 打印材料上的專知與深厚的行業(yè)積累，以及在3D打印設(shè)計(jì)與服務(wù)上的優(yōu)勢，為客戶提供綜合的 3D 打印解決方案。
安田新材料與廈門數(shù)字智造工業(yè)研究院將把光敏樹脂材料協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室打造為材制造行業(yè)的關(guān)鍵樞紐，為客戶提供端對端的全面服務(wù)，從咨詢、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證到最終零部件打印，增強(qiáng)我們與客戶共同創(chuàng)新的能力。
健全的3D打印光敏樹脂產(chǎn)品線
安田新材料已經(jīng)具備健全的3D打印光敏樹脂產(chǎn)品線：牙科專用3D打印光敏樹脂、功能型3D打印光敏樹脂、通用型3D打印光敏樹脂。
牙科鑄造樹脂
通用型3D打印光敏樹脂
功能型3D打印光敏樹脂
目前，安田新材料仍在持續(xù)不斷地開發(fā)3D打印材料，進(jìn)一步豐富增材制造材料選擇的多樣性。
以客戶為中心，通過創(chuàng)新推動(dòng)3D打印規(guī)模化應(yīng)用
憑借安田新材料在光敏樹脂上的豐富經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)專知，研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以直接與客戶保持緊密聯(lián)系，深入探討3D打印方面的應(yīng)用。
3D打印技術(shù)已是大部分國家較受關(guān)注的新興技術(shù)之一，但是3D打印技術(shù)還存在某些局限性。
展開 特種化學(xué)品巨頭贏創(chuàng)發(fā)力，加速3D打印材料創(chuàng)新
這三款材料都具有優(yōu)秀的耐老化性和極高的打印穩(wěn)定性，并且都是單組份體系配方，隨取隨用，方便快捷，非常適合用戶使用DLP類型的工業(yè)打印設(shè)備直接制造批量化的零件。
材料大廠助力3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展
南極熊看到，越來越多的化學(xué)化工巨頭，例如贏創(chuàng)、巴斯夫、科思創(chuàng)、帝斯曼、漢高、萬華等，憑借自身的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源積累，逐漸發(fā)力3D打印材料，開發(fā)出新的性能，創(chuàng)造新的應(yīng)用。
我們有理由相信，傳統(tǒng)材料廠商的重視，可以很好加速3D打印行業(yè)的發(fā)展。
幾個(gè)3D打印微信小程序
1）全國 3D打印專業(yè)院校庫
2）全球3D打印產(chǎn)品庫
3）
全國3D打印人才招聘
展開 
專訪贏創(chuàng)：功能性3D打印終端零件批量化生產(chǎn)趨勢明顯，高性能材料需求強(qiáng)勁增長
△展館內(nèi)密密麻麻的人流
在17號展館，南極熊看到了全球領(lǐng)先的特種化工企業(yè)贏創(chuàng)Evonik的展會(huì)，3D打印材料占據(jù)著重要位置。為了了解這家大型化工企業(yè)的3D打印材料業(yè)務(wù)，南極熊對贏創(chuàng)高性能聚合物業(yè)務(wù)線增材制造與材料解決方案亞太區(qū)總監(jiān) 洪福潮 進(jìn)行了專訪。
△贏創(chuàng)展臺吸引了 大量觀眾
在本次橡塑展上，贏創(chuàng)帶來了全面的3D打印材料產(chǎn)品組合，以及多款樹脂原料和添加劑，包括尼龍粉末（PA12、PA613）、尼龍彈性體（TPA、TPC）、光敏樹脂、聚醚醚酮絲材等，適用于粉末打印、光固化打印、線材打印上等幾乎所有主流的3D打印技術(shù)。
其中特別值得提及的是從2021年開始續(xù)推向市場的多個(gè)光敏樹脂牌號，填補(bǔ)了光固化合成應(yīng)用于實(shí)際終端產(chǎn)品的空白，包括INFINAM? TI 3100 L、INFINAM? ST 6100 L、INFINAM? TI 5400 L等。
功能性3D打印終端零件批量化生產(chǎn)趨勢明顯
現(xiàn)在3D打印聚合物正在往小中大批量，直接制造功能性零部件的方向發(fā)展。贏創(chuàng)3D打印材料的技術(shù)優(yōu)勢是高性能、開源、即用型、針對實(shí)際終端應(yīng)用開發(fā)。此外，也和3D打印設(shè)備商的緊密合作，積極推動(dòng)增材制造批量化生產(chǎn)，恰好被時(shí)代所需。
贏創(chuàng)的尼龍12粉末是全球領(lǐng)先的供應(yīng)商，尼龍12目前是應(yīng)用最廣泛的3D打印材料，一直以來都占據(jù)主要的市場份額。例如一些主推產(chǎn)品PA613粉末，在PA12的基礎(chǔ)上材料耐溫和韌性進(jìn)一步提升，解決了很多工業(yè)零部件特別是薄壁件的痛點(diǎn)問題。
展開 專訪科思創(chuàng)：用農(nóng)夫山泉水桶做出可回收3D打印材料
南極熊在展臺上看到科思創(chuàng)使用回收材料制成的3D打印絲材。
Michael表示：“可持續(xù)是我們的一種精神，我們將通過創(chuàng)新來推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，增材制造是一種數(shù)字化的生產(chǎn)工藝，它能夠更加靠近客戶，為客戶提供定制化的產(chǎn)品。基于3D打印技術(shù)的這些特性，我們會(huì)通過3D打印材料來實(shí)現(xiàn)我們的可持續(xù)理念。”
Michael向南極熊展示了他們使用農(nóng)夫山泉回收的水桶制成的PC-r 3D打印材料所打印的樣件（50%的成分為回收料）。這是一種由再生塑料制成的3D打印聚碳酸酯絲材。回收材料來自中國供水公司農(nóng)夫山泉的19升飲水桶，桶中含有高純度的聚碳酸酯。科思創(chuàng)負(fù)責(zé)將塑料廢料與原生材料混合，生產(chǎn)再生聚碳酸酯基料并擠成長絲，用于電子、汽車和其他行業(yè)。
△將農(nóng)夫山泉回收水桶轉(zhuǎn)變?yōu)?em>3D打印件
據(jù)悉，這款材料由科思創(chuàng)與Polymaker共同開發(fā)，并通過INTAMSYS的3D打印機(jī)進(jìn)行打印。這款材料的耐溫達(dá)到了140℃以上，而且性能各方面比普通的聚碳酸酯材料更優(yōu)秀。
此外，科思創(chuàng)也將這種可持續(xù)的理念應(yīng)用到服裝和鞋子領(lǐng)域，在中國服裝和鞋子的消費(fèi)量都非常大，如果能夠做到可回收就相當(dāng)?shù)闹匾ichael為我們展示了一件由TPU材料打印的旗袍，可以做到100%的回收。未來的衣服和鞋子都可以做到真正百分百回收。
△科思創(chuàng)展臺展出的3D打印 TPU面料的服裝
△科思創(chuàng)展臺的3D打印鞋底的概念鞋
Michael認(rèn)為，這就是科思創(chuàng)對碳中和的一個(gè)諾言，或者說是在身體力行這件事情。3D打印是一個(gè)未來，科思創(chuàng)將會(huì)繼續(xù)在這方面加大投入。
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展開 2020年全球3D打印市場規(guī)模（設(shè)備、材料、服務(wù)）發(fā)展情況
在所有工業(yè)系統(tǒng)中，2020年共售出2169臺金屬3D打印機(jī)，較2019年的2333臺下降7.0%；聚合物工業(yè)系統(tǒng)的銷量則是金屬系統(tǒng)的8.5倍，這主要是兩者之間的成本差距過大造成的。
工業(yè)3D打印系統(tǒng)每年的銷售量
金屬3D打印機(jī)每年的銷售量
工業(yè)3D打印系統(tǒng)的平均售價(jià)在經(jīng)歷2019年和2018年的飆升后略有上漲，與此同時(shí)，低成本桌面3D打印機(jī)的銷量在2019年大幅增長后，2020年出現(xiàn)溫和增長。2020年，臺式3D打印機(jī)的銷量增長了6.7%，估計(jì)為753211臺，而2019和2018年的增長率分別為19.4%和11.7%。沃勒斯同時(shí)指出，中國公司在2020年生產(chǎn)了100多萬臺不到1000美元的3D打印機(jī)，其中很多被送往歐洲和美國用于生產(chǎn)個(gè)人防護(hù)裝備及響應(yīng)其他疫情防護(hù)需求。而根據(jù)國內(nèi)創(chuàng)想三維發(fā)布的消息，其在2020年桌面3D打印機(jī)出貨量超過100萬臺，其中大多數(shù)出口至國外。
主流3D打印材料將發(fā)生變遷
沃勒斯認(rèn)為，當(dāng)系統(tǒng)銷售下降時(shí)，制造商會(huì)把更多的精力投入到增加服務(wù)銷售上，這一增長與2020年材料銷售的增長相對應(yīng)。
展開 2022年 全球3D打印材料市場將超15.2億美金
近日，愛爾蘭商業(yè)咨詢公司Research and Markets對外發(fā)布“全球3D打印材料市場分析與預(yù)測（2016年--2022年）”報(bào)告。
據(jù)報(bào)告指出，全球3D打印材料市場預(yù)測到2022年將達(dá)到15.2億美金，年均復(fù)合增長率將達(dá)到17.6%。3D打印的快速增長主要依賴于建筑、工程和施工、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的增長。然而，市場對3D打印行業(yè)也有一定的制約性，如：缺乏相應(yīng)的意識、高昂成本、3D打印材料的兼容性以及缺乏相關(guān)行業(yè)的支持與援助等等因素都制約了3D打印的進(jìn)一步發(fā)展。
北美是整個(gè)3D打印市場的主導(dǎo)者，其次是歐洲地區(qū)。預(yù)計(jì)其在2016—2022年期間，將達(dá)到16.9%的復(fù)合年均增長率。然而，以中國和日本所在的亞太地區(qū)（APAC）將會(huì)以更快的速度超過北美和歐洲，其原因在于政府的政策以及資金支持、廣泛的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，這些都將有助于亞太地區(qū)3D打印市場的快速增長。
聚氨酯報(bào)價(jià)https://www.hongyantu.com/index.php?r=good&cd=10&cd2=1004
展開 未來十年，3D打印復(fù)合材料將成為價(jià)值20億美元的產(chǎn)業(yè)
導(dǎo)讀：纖維增強(qiáng)聚合物3D打印正在迅速接近商業(yè)臨界點(diǎn)。在接下來的十年中，市場將增長到20億美元（約130億人民幣），設(shè)備安裝和應(yīng)用將擴(kuò)大，技術(shù)也將繼續(xù)成熟。但是，增長伴隨著挑戰(zhàn)，生產(chǎn)、供應(yīng)鏈和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及制造商數(shù)量亟待整合。
△3D打印復(fù)合材料2021-2031：技術(shù)和市場分析
南極熊獲悉，IDTechEx在最新市場報(bào)告“3D打印復(fù)合材料2021-2031：技術(shù)和市場分析”中提供了復(fù)合材料3D打印市場的全面視圖，包括10年預(yù)測、材料和打印機(jī)基準(zhǔn)研究、應(yīng)用案例研究和基于訪談的公司簡介。
技術(shù)與材料分析
報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注纖維增強(qiáng)聚合物 (FRP)，其中大部分市場由玻璃纖維和碳纖維熱塑性塑料主導(dǎo)。這不是一項(xiàng)全新的技術(shù)，而是建立在整個(gè)3D打印行業(yè)的發(fā)展之上，并且需要時(shí)間發(fā)展并達(dá)到商業(yè)成熟點(diǎn)。當(dāng)前市場上有多種3D打印復(fù)合材料方法，主要圍繞材料（連續(xù)纖維與短切纖維；熱塑性與熱固性）以及適合工業(yè)組織、專業(yè)消費(fèi)者或業(yè)余愛好者的桌面打印機(jī)特性。
△聚合物復(fù)合材料概述。資料來源：IDTechEx報(bào)告“3D打印復(fù)合材料2021-2031：技術(shù)和市場分析”
IDTechEx分析師通過廣泛的初步采訪和對市場的長期研究，提供了全面的打印機(jī)制造商分析和打印機(jī)基準(zhǔn)研究。這對于了解市場潛力、技術(shù)差異化、痛點(diǎn)和局限性以及市場狀況至關(guān)重要。報(bào)告詳細(xì)說明了使用成熟技術(shù)熔融長絲制造(FFF) 的變體對熱塑性復(fù)合材料進(jìn)行3D打印，以及許多新興技術(shù)的發(fā)展，包括在光敏聚合物中實(shí)現(xiàn)短切纖維排列、高通量、多軸打印機(jī)、更大規(guī)模、增加纖維含量、熱固性分配、多材料能力等。
展開 世界上最輕的3D打印材料
這種海綿狀的物體也是絕佳的熱與光學(xué)絕緣體，據(jù)了解，近年來利用3D打印機(jī)就可以制造出這種凝膠。在各種氣凝膠中，石墨烯氣凝膠是關(guān)注度最高的一種，因?yàn)樗梢詰?yīng)用在電子部件的電池和觸媒中。
▲ 3D打印石墨烯氣凝膠的正方形樣品非常輕便，可以掛在麥芒上而不會(huì)彎曲。該材料 被吉尼斯世界紀(jì)錄公司宣布為世界上最輕的3D打印材料。
近日消息，3D打印的石墨烯氣凝膠材料被吉尼斯世界紀(jì)錄公司宣布為世界上最輕的3D打印材料。該材料密度是如此之小，可以安全放在花瓣或棉花上。該材料是由美國堪薩斯州立大學(xué)工業(yè)與制造系統(tǒng)工程助理教授林東、布法羅大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程助理教授Chi Zhou和蘭州大學(xué)副教授張強(qiáng)強(qiáng)共同制備的。
▲ 石墨烯氣凝膠輕如鴻毛
吉尼斯世界紀(jì)錄將石墨烯氣凝膠命名為“密度最小的的3D打印結(jié)構(gòu)材料”。 3D打印石墨烯氣凝膠密度只有0.5毫克每立方厘米。研究人員于2016年2月制備了材料，并得到了吉尼斯世界紀(jì)錄的正式認(rèn)可。他們的成就將在“吉尼斯世界紀(jì)錄2018版”中亮相。
“石墨烯是一種革命性的材料，它的氣凝膠形式也同樣重要，”林說。“我們研發(fā)的的3D打印石墨烯氣凝膠各項(xiàng)性能非常優(yōu)秀，可廣泛應(yīng)用于柔性驅(qū)動(dòng)器、柔性機(jī)器人、傳感器、可變形電極材料、藥物傳輸和投放、超輕隔熱保溫及防護(hù)材料等。
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料。由于其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展。
3D打印石墨烯的工藝同樣具有開創(chuàng)性
▲ 堪薩斯州立大學(xué)工業(yè)與制造系統(tǒng)工程助理教授林東持有三維印刷石墨烯氣凝膠樣品，吉尼斯世界紀(jì)錄公司將其稱為“密度最小的3D打印材料”。
展開 3D Systems：突破3D打印材料性能的局限
南極熊導(dǎo)讀：最近幾年，光固化聚合物3D打印材料的性能提升突飛猛進(jìn)，已經(jīng)逐漸可以應(yīng)用到終端零部件。
光聚合物3D打印已經(jīng)使用超過25年，通過速度和精度為各行業(yè)應(yīng)用提供巨大價(jià)值。
然而，由于材料性能和壽命的限制，這種技術(shù)主要用于設(shè)計(jì)原型。
自3D Systems創(chuàng)始人Chuck Hull先生1983年發(fā)明3D打印技術(shù)以來，3D Systems一直致力于擴(kuò)大光聚合物3D打印的作用，并堅(jiān)持創(chuàng)新，將打印的速度、精度和表面光敏度與材料的持久穩(wěn)定性相結(jié)合。
△Chuck Hull創(chuàng)造了第一件3D打印物品，發(fā)明了3D打印
3D Systems新推出的開創(chuàng)性的3D打印解決方案，包括打印平臺、軟件和新材料化學(xué)，研發(fā)了如何突破3D打印光聚合物材料容易老化、褪色、脆化、性能無法保持長期穩(wěn)定等固有僵局，并將具有長期環(huán)境穩(wěn)定性特點(diǎn)的部件應(yīng)用在生產(chǎn)級產(chǎn)品、代工制造、輔助工具裝置、臨床試驗(yàn)等各領(lǐng)域。?
觀看本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，深入了解3D Systems新生產(chǎn)級光聚合物背后的材料科學(xué)，了解3D打印材料新屬性如何應(yīng)用在您的行業(yè)，助力流程變革。
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)的主題包括:
光聚合物材料的歷史挑戰(zhàn)
高速，基于投影技術(shù)的3D打印
新化學(xué)性能使零件具有與之前不同的持久機(jī)械性能和長期環(huán)境穩(wěn)定性
最新的可生產(chǎn)3D材料和應(yīng)用用途
固化材料的弱點(diǎn)-環(huán)境穩(wěn)定性
專利化學(xué)材料提供長期的機(jī)械性能和穩(wěn)定性-室內(nèi)和室外
與典型的3D打印光聚合體不同，新推出的生產(chǎn)級工業(yè)樹脂材料根據(jù)ASTM D4329和ASTM G154的方法進(jìn)行了8年室內(nèi)和1.5年室外機(jī)械性能測試，確保打印部件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中保持功能和長期穩(wěn)定性。
展開 
3D打印TPU材料市場高速增長，南極熊專訪巴斯夫陳立博士
南極熊導(dǎo)讀：根據(jù) Wohlers 2022年發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，增材制造行業(yè)在 2021年增長了19.5%, 而聚合物粉末材料（主要是尼龍、TPU等）占據(jù)了3D行業(yè)材料市場的16%，出貨量首次超過了光敏樹脂材料。這意味著3D打印技術(shù)開始從原型驗(yàn)證應(yīng)用進(jìn)化到生產(chǎn)級應(yīng)用，漸入佳境。
作為全球3D打印材料的龍頭廠商之一，巴斯夫?qū)τ谶@一變化趨勢有著怎樣的感受和理解?巴斯夫的熱塑性聚氨酯 (TPU) 材料在市場端的應(yīng)用情況怎么樣？2022年4月，南極熊專訪了巴斯夫3D打印解決方案亞太區(qū)業(yè)務(wù)及運(yùn)營總監(jiān)陳立博士。
△巴斯夫3D打印解決方案亞太區(qū)業(yè)務(wù)及運(yùn)營總監(jiān)陳立博士
巴斯夫熱塑性聚氨酯 (TPU) 3D打印材料體系
熱塑性聚氨酯 (TPU) 是聚氨酯材料中的一員，具有許多特性，包括彈性、透明度以及耐油和耐磨性。TPU 有許多應(yīng)用，包括汽車儀表板、腳輪、電動(dòng)工具、體育用品、醫(yī)療設(shè)備、傳動(dòng)帶、鞋類、充氣筏、手機(jī)和鍵盤保護(hù)器等。
陳立博士表示：“巴斯夫是世界上主要的TPU供應(yīng)商之一，旗下聚氨酯品牌Elastollan?在塑料行業(yè)中具有較高的知名度。Elastollan?系列的硬度范圍相比較一般的TPU更寬，在Shore 32A-Shore 83D之間，可為客戶提供多種硬度與彈性的高性能、可持續(xù)的解決方案。”
巴斯夫把在TPU領(lǐng)域數(shù)十年的專業(yè)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)積累應(yīng)用在3D打印行業(yè)上，開發(fā)了針對SLS、MJF以及FFF技術(shù)的多種3D打印TPU材料產(chǎn)品，滿足不同應(yīng)用場景的需求。
展開 金屬3D打印材料國產(chǎn)化唯有扎實(shí)技術(shù)突破和創(chuàng)新 ——訪中航邁特粉冶科技（北京）有限公司總經(jīng)理高正江先生
縱觀整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)，材料已成為影響其快速發(fā)展的主要因素之一。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析報(bào)告顯示，未來3D市場復(fù)合打印材料的規(guī)模將不斷增加，金屬材料的應(yīng)用也會(huì)逐年上升，預(yù)計(jì)2022年復(fù)合材料有望達(dá)到1.11億美元，3D打印金屬材料的市場規(guī)模達(dá)到8億美元，金屬材料的研發(fā)生產(chǎn)將有更廣闊的市場空間。
但原料和設(shè)備的發(fā)展同樣會(huì)制約行業(yè)發(fā)展。如何打破原料和設(shè)備的制約，推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展成為當(dāng)下所有3D打印從業(yè)人員的困擾。本期，中航邁特粉冶科技（北京）有限公司（以下簡稱“中航邁特”）總經(jīng)理高正江先生將分享他們是如何進(jìn)行技術(shù)突破和創(chuàng)新，推進(jìn)金屬3D打印材料國產(chǎn)化的。
專注金屬3D打印粉末研制 打造粉體材料品牌
中航邁特創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)大多來自科研院所，具有航空航天材料研發(fā)制造背景。中航邁特總經(jīng)理高正江先生表示：“2015年底團(tuán)隊(duì)組建時(shí)，就定下目標(biāo)專注于金屬3D打印材料的研究開發(fā)。”他指出，一是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)成員來自航空航天院所，具有合金材料及粉末制備技術(shù)基礎(chǔ)；二是團(tuán)隊(duì)認(rèn)識到金屬3D打印技術(shù)是傳統(tǒng)等材、減材制造工藝的有益補(bǔ)充，全球發(fā)展很熱、很快，而粉末材料是金屬3D打印機(jī)中的“墨盒”，是關(guān)鍵耗材，有長期市場需求。高正江先生強(qiáng)調(diào)：“我們的目標(biāo)是通過技術(shù)突破和創(chuàng)新，研發(fā)高品質(zhì)3D打印粉體材料，打造一個(gè)具有國際競爭力的粉體材料品牌。”
中航邁特科研團(tuán)隊(duì)先后設(shè)計(jì)研發(fā)了真空感應(yīng)氣霧化（VIGA）、電極感應(yīng)氣霧化（EIGA）、等離子旋轉(zhuǎn)電極（PREP）等先進(jìn)制粉設(shè)備，突破多項(xiàng)制粉關(guān)鍵工藝及成套裝備技術(shù)，成功研制出符合航標(biāo)、國軍標(biāo)、ASTM、AMS等標(biāo)準(zhǔn)的粉末產(chǎn)品，粉末粒度細(xì)、球形度高、流動(dòng)性好、氧含量低，材料性能與進(jìn)口相當(dāng)。目前中航邁特主推五大核心系列粉末材料，分別是鈦合金粉末、鎳基合金粉末、鈷鉻合金粉末、鋁合金粉末和鐵基合金粉末。
展開 荷蘭Liqcreate與聯(lián)泰科技聯(lián)手推出高穩(wěn)定性光固化3D打印材料Premium White
3D打印具備操作簡單，成型速度快而精確的特點(diǎn)，可以用簡單、真實(shí)的材料對實(shí)體進(jìn)行快速的建造和成型，創(chuàng)建詳細(xì)、準(zhǔn)確的比例模型，能夠直觀的反映出建筑物的結(jié)構(gòu)、尺寸等相關(guān)特點(diǎn)，有效地傳達(dá)到客戶端的每一個(gè)設(shè)計(jì)的獨(dú)特理念，在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。Liqcreate Premium White優(yōu)越的穩(wěn)定性，可完美應(yīng)用于建筑模型領(lǐng)域。
△無與倫比的細(xì)節(jié)展現(xiàn)
由于3D打印行業(yè)的不斷發(fā)展，在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，其下游市場由于感受到這種技術(shù)帶來的成本和精度優(yōu)勢，其需求量也在逐漸增長。隨著高端制造業(yè)的升級、技術(shù)的發(fā)展和成本的下降，3D打印技術(shù)將脫離孤島，可以更多的應(yīng)用于下游領(lǐng)域中。
未來3D打印材料行業(yè)的發(fā)展速度會(huì)越來越迅猛。隨之帶來的首要變化必將是Liqcreate等材料廠商向技術(shù)含量更高，產(chǎn)品附加值更高的水平發(fā)展。聯(lián)泰科技在全球范圍內(nèi)搜羅優(yōu)質(zhì)的合作伙伴，為廣大用戶提供更好的服務(wù)。
在我國，3D打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷上升，在3D打印整個(gè)產(chǎn)業(yè)中也越來越重要。隨著材料領(lǐng)域技術(shù)層面的不斷發(fā)展，研發(fā)難題不斷被攻破，我們相信3D打印這一新興技術(shù)會(huì)繼續(xù)向各個(gè)產(chǎn)業(yè)深入滲透，替代傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，帶動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
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展開 研究人員開發(fā)出用于FDM 3D打印的導(dǎo)電PEEK復(fù)合材料
2018年9月10日，從外媒獲悉，來自葡萄牙米尼奧大學(xué)、德累斯頓萊布尼茨聚合物研究所和荷蘭歐洲空間研究與技術(shù)中心的研究人員聯(lián)合開發(fā)了一種能夠用于FFF / FDM 3D打印的導(dǎo)電PEEK材料。據(jù)悉，研究人員通過添加碳納米管和石墨納米片來生產(chǎn)這種材料，納米管可以使3D打印材料具有一系列材料特性，這次研究人員首次研究其導(dǎo)電性。這是材料史上一次重大突破，為創(chuàng)造復(fù)雜的功能性結(jié)構(gòu)開辟了新的途徑。
石墨納米粒子可以改善PEEK材料的熔化特性，使電導(dǎo)率保持在目標(biāo)水平，并使摩擦系數(shù)降低了60％。試驗(yàn)顯示其有著與長絲相當(dāng)?shù)臉O限拉伸強(qiáng)度，雖然斷裂應(yīng)變和導(dǎo)電性較低，但這可通過3D打印參數(shù)優(yōu)化解決。
值得一提的是，該團(tuán)隊(duì)采用了Victrex的PEEK材料，這是一家專注于高性能、高熱塑性塑料的材料公司。他們使用PEEK顆粒并將其熔化，添加多壁碳納米管和石墨。然后，他們將這種結(jié)構(gòu)重新造粒并將其轉(zhuǎn)變成可3D打印的1.75毫米長絲。
研究人員將這些納米復(fù)合材料擠壓成可用于商用3D打印機(jī)的長絲。值得注意的是，每一步加工都有可能會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電率較低的復(fù)合材料，需要它們保持足夠的導(dǎo)電率（10 S / m）。另外，歐洲研究機(jī)構(gòu)計(jì)劃在其衛(wèi)星中測試這些Peeek 3D打印材料。
（來自：3D虎）
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