3D打印材料的发展趋势

3D打印材料对于3D打印的重要性,相当于水之于鱼。而推动专业的3D打印应用进步的关键之一,特别是涉及到这种技术的终端级应用的时候,就是基于材料解决方案的开发。

在过去五年里对于可3D打印材料的开发已经导致越来越多的材料被纳入不同行业的3D打印应用。由于诸如钛合金、镍合金、碳和玻璃填充尼龙粉末和树脂等材料方面的创新,使得相关的3D打印技术的应用基础迅速扩大。

首先,也可能是这些趋势中最有趣的——高粘度陶瓷膏料可以在光聚合技术中使用。目前在寻找可行的陶瓷3D打印解决方案过程中,研究人员正在改进陶瓷粉末使其可用于桶式光聚合系统,并在光固化树脂中加入陶瓷粉末以声称完全致密的陶瓷部件。

不过目前只有少数人使用该工艺获得了成功,这一最新工艺涉及到膏状的高粘度UV固化材料,而不是更传统的光敏树脂配方。

Predawns和3DCeram等公司处于这种材料和系统开发的前沿,该工艺的目的创造出可增材制造的陶瓷部件,在短期内有可能会影响到牙齿和航空市场。而该工艺最终会在生物医学和制造业中使用,而相应地陶瓷材料表现出来的热性能、导电性和强度将最终改变这些市场。

此类陶瓷膏料的产品范围包括使用了镍浆(nickelslurry)粉末用以形成电子部件内部电极层的导电材料,到那些类似于3DCeram的技术的那种通过激光光固化实现陶瓷部件的制造。目前3DCeram已经把这项工艺和材料转化为制造技术。

在这一工艺中,一个激光器被用来固化由光敏树脂和陶瓷组成的糊状物。在3D打印完成后还需要对零部件进行热处理,并通过烧结实现脱胶,消除树脂,并使陶瓷实现100%的致密,这样得到的陶瓷结构可以直接用于最终应用,而且其属性与通过压制或者浇铸工艺制造的部件类似。

3D打印材料的第二大趋势涉及到在粉末床熔融工艺中使用的金属铂制剂的制造。由于其优良的耐腐蚀性、导电性以及耐高温等特点,金属铂处于基于贵金属的3D打印技术的前沿,其在航空航天和医疗方面有很好的应用前景。

3D打印材料的第三个主要趋势在与选择性激光烧结(SLS)技术中使用的碳强化聚合物的开发上。在这一领域的关键推动者是OxfordPerformance Materials,该公司的OXFAB-ESD碳强化粉末材料,可用于航空航天方面应用。与之类似的石墨强化聚合物产品正被用于汽车方面的应用。

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