3D打印塑料材料技术现状和发展趋势.pdf

INSIGHT 透 视 3D打印塑料材料 技术现状和发展趋势 ■ 文/陈 庆 曾军堂 陈韦坤 成都新柯力化工科技有限公司 3D打印技术是一种通过逐层增 要瓶颈，也是3D打印突破创新的关 一、3D 打印塑料种类 加堆积材料来生成三维实体的快速 键点和难点所在，只有进行更多新材 不同于传统塑料材料，3D打印技 增材制造技术，不但克服了传统减材 料的开发才能拓展3D打印技术的应 术对塑料材料的性能和适用性提出了 制造产生的损耗问题，而且使产品制 用领域。 更高要求，最基本的要求是通过熔融、 造更智能化、精准化和高效。尤其是 3D打印制造技术的最终发展是 液状或者粉末化后具有流动性，3D打 涉及到复杂形状的高端制造，3D打印 在高端制造领域的应用，由于受材料 印成型后通过凝固、聚合、固化等形成 [2] 技术显示出了巨大的优越性。随着高 技术的限制，目前3D打印材料主要以 具有良好的强度和特殊功能性 。适 端制造业的发展，目前3D打印制造技 树脂塑料最为成熟，还无法完全满足 合于3D打印的塑料材料有工程塑料、 术受到高度关注，与机器人技术、人 高端工业3D打印的需要，因此需要现 生物塑料、热固性塑料、光敏树脂和预 工智能技术一起被称为推动第三次 有塑料材料不断完善和改进。塑料材 聚体树脂、高分子凝胶等。 工业革命的关键技术。 料具有热塑性可熔融的特性，在熔融 1.工程塑料 3D打印制造技术主要由3个关 状态下，从喷头处挤压出来，通过凝固 工程塑料因良好的强度、耐候 键要素组成 ：一是产品需要进行精 层层叠加最终形成产品。由于塑料材 性和热稳定性使其应用范围较广，尤 准的三维设计，运用计算机辅助设 料良好的热流动性、快速冷却粘接性、 其是用以制备工业制品，因此工程塑 计(CAD)工具对产品全方位精准定 较高的机械强度，在3D打印制造领域 料成为目前应用最广泛的3D打印材 位 ；二是需要强大的成型设备 ；三是 得到快速的应用和发展。塑料材料的 料，特别是以丙烯腈-丁二烯-苯乙 需要满足制品性能和成型工艺的材 熔融粘结特性逐步将树脂塑料用于陶 烯共聚物（ABS）、聚酰胺（PA）、聚碳 料。由于3D打印制造技术完全改变 瓷、玻璃、无机凝胶、纤维、金属等，成 酸酯（PC）、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮 [1] 了传统制造工业的方式和原理，是对 为3D打印的基础材料 。本文主要就 （PEEK）等最为常用。 传统制造模式的一种颠覆，因此3D 3D打印塑料材料技术的现状和发展 ABS材料因具有良好的热熔性、 打印材料成为限制3D打印发展的主 趋势进行简述。 冲击强度，成为通过熔融沉积3D打印 新材料产业 NO.06 2015 27 透 视 INSIGHT 的首选工程塑料。目前主要是将ABS PC具有优异的强度，其强度比 出来的样品成型好、不翘边、外观光 预制成丝、粉末化后使用，应