逆向工程与快速成型技术应用 第4版 课件 项目 6 快速成型材料及后处理.pptx

认识快速成型材料（熟悉快速成型工艺对材料性能的要求，了解不同快速成型材料的性能，认清快速成型材料发展中存在的问题和未来的发展趋势）

目录CONTENTS1.快速成型工艺对材料性能的要求2.快速成型工艺常用材料3.我国快速成型材料的发展

Part1快速成型工艺对材料性能的要求快速成型工艺：

Part1快速成型工艺对材料性能的要求所采用材料的性能要求：（1）有利于快速精确地成型原型零件；（2）当成型件为间接使用零件，其性能要有利于后续处理工艺；（3）当成型件为直接功能件时，其材料要接近制件最终对强度、刚度、耐潮性、热稳定性等的要求。具体体现：概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高，主要要求是成型速度快；测试型对于材料成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性等有一定要求，以满足测试要求；如果用于装配测试，则对材料成型的精度还有一定的要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求，如对于消失模铸造用原型，要求材料易于去除。功能零件则要求材料具有较好的力学性能和化学性能。

Part1快速成型工艺对材料性能的要求为使快速成型材料更好地满足各种要求，所采取的解决方法一方面是研究专用材料以适应专门需要；另一方面是根据用途，研究几类通用材料以适应多种需要。

Part2快速成型工艺常用材料在3D打印中所使用的材料主要包括工程塑料、橡胶、光敏树脂、石膏、金属和陶瓷等，在生物应用领域还有人造骨粉、细胞生物原料等。这些材料都是针对3D打印设备和工艺来研发的，有不同的形态，比如粉末状、丝状、层片状、液体状等。

Part2快速成型工艺常用材料1、塑料在快速成型领域，塑料如ABS、PLA、PC、尼龙，以及通过不同比例材料混合后产生的120多种软硬不同的新材料等，因其强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化等性能相对优越，而成为最为常用的成型材料。ABS材料是一种石油衍生物，具有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性等特点，且质量轻、价格便宜、经久耐用、有一定弹性、容易挤出，非常适用于快速成型，是接受程度仅次于PLA的FDM成型材料。PLA材料是一种可生物降解的热塑性塑料，来源于可再生的植物资源（如玉米、甜菜、木薯和甘蔗）所提取的淀粉原料,具有良好的生物可降解性，对环境保护非常有利，是公认的环境友好材料，甚至被称为“绿色塑料”，是RP爱好者喜欢使用的材料。

Part2快速成型工艺常用材料TPU/TPE材料是一种柔软但又具备足够韧性的材料，非常适合成型类橡胶性能的零件。它具有很大的弹性，可以反复拉伸、移动和冲击，而不会磨损或降解。TPE是热塑性弹性体，可以制造伸展性特别好的物体，通常用于汽车部件、家用电器、医疗用品、鞋底、密封件、智能手机盖、腕带等生产中。PEEK材料是一种半结晶热塑性塑料，被认为是世界上性能最好的工程热塑性塑料之一。PEEK可用于制造航空航天、汽车、石油天然气和医疗行业的苛刻应用物品。在生物医学领域，PEEK具有优良生物相容性。

Part2快速成型工艺常用材料尼龙线材有优良的韧性、耐磨性、耐疲劳性等优点，在工业上广泛应用。混合材料：在PLA/ABS中混合其他材料的FDM成型材料，所成型件呈现出的不同质感可以满足不同性能需求。（a）木质感（b）金属质感（c）碳纤维（d）夜色荧光

Part2快速成型工艺常用材料2、光敏树脂光敏树脂，即UV树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光(紫外光)引发剂(或称光敏剂)，在一定波长的紫外光(250～300nm)照射下能够立刻引起聚合反应完成固化。光敏树脂一般为液态，可用于制作具有高强度、耐高温、防水产品。常见的光敏树脂有somosNEXT材料、somos11122材料、somos19120材料和环氧树脂.

Part2快速成型工艺常用材料3、金属材料快速成型用金属材料主要有粉末和丝材形式。金属丝材与传统焊丝相同，理论上凡能在工艺条件下熔化的金属都可作为快速成型的材料。粉末是最常用的成型材料形式，所采用的快速成型工艺主要有选择性激光烧结SLS、电子束熔融EBM、选择性激光溶化SLM和激光近净成形LENS。与金属快速成型工艺的多样性相比，适用于快速成型的金属材料却较为有限，尤其是工业级的成型材料，只有十余种，因为只有纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低的金属粉末材料，才能满足金属零件的快速成型需求。目前，应用于快速成型的金属粉末材料主要有钛合金、不锈钢、铝合金、高温合金、镁合金等，此外还有用于成型首饰用的金、银等贵金属粉末材料。

Part2快速成型工艺常用材料钛合金具有耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度以及生物相容性等优点，在航空航天、化工、核工业