3D打印憑借其獨特的制造技術(shù)，讓我們得以生產(chǎn)前所未有的各類物品，并為企業(yè)減少主要成本、縮短工時以及去除復雜工藝障礙。
既是核心也是技術(shù)瓶頸
增材制造工藝重點在其材料上，是其不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定了最終成品的屬性。近幾年，3D打印技術(shù)得到快速發(fā)展，應用領(lǐng)域也更為廣泛，但在材料供給上并不樂觀，成為制約3D打印進一步發(fā)展的技術(shù)瓶頸。目前，國內(nèi)在3D打印原材料方面，缺少相關(guān)標準，加之生產(chǎn)3D打印材料的企業(yè)很少，特別是金屬材料方面，仍依賴進口，導致價格居高不下，導致3D打印產(chǎn)品成本較高，影響其產(chǎn)業(yè)化進程。因此，建立相關(guān)標準迫在眉睫，同時加大對3D打印材料研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化給予資金支持。
是瓶頸更是優(yōu)勢
就目前制造機械而言，要將不同材料混合制成一件產(chǎn)品是非常困難的事，原因在于傳統(tǒng)機械在切割或模具成型過程中，不能輕易地將多種原材料結(jié)合在一起，而這也正是3D打印的優(yōu)勢所在--材料無限組合。
3D打印機制造的混合材料具備驚人的多重屬性，同時能使制造出的部件擁有物體不同部分所需的不同材料屬性，而這是其它制造行業(yè)無法比擬的。?此外，匹配傳統(tǒng)制成部件的屬性是沒有太大發(fā)展空間的。所以，將3D打印技術(shù)單純的看作是替代傳統(tǒng)生產(chǎn)過程，將令3D打印技術(shù)的價值大打折扣，該技術(shù)可為傳統(tǒng)問題帶來一種更為獨特的解決方案。
埃克塞特大學研發(fā)出一種特殊性能的鋁復合材料，可在選擇性激光熔化過程中形成；ObjetConnex系統(tǒng)打印的107種材料中，有90種是在制造過程中混合而成；Optomec公司的激光工程末冶金零件近凈成形及氣溶膠噴射技術(shù)，均在沉積過程中進行多種材料合成。?不得不承認，有些事情恐怕只有3D打印機才能做到，下面筆者將為大家全面盤點那些神奇的3D打印材料。
ABS塑料類
ABS是FDM打印技術(shù)最為常見的打印材料，顏色可選性多，可以打印制作各類極具創(chuàng)意的家居飾品，亦或是諸如樂高等趣味玩具，是消費級3D打印機用戶最中意的打印耗材之一。通常情況下，ABS材料呈細絲盤裝，3D打印機噴嘴將其加熱熔解，加熱溫度一般高于ABS材料熔點1℃至2℃，經(jīng)噴嘴噴出后迅速凝固。但礙于ABS材料的熔點不同，且打印機噴嘴無法調(diào)節(jié)溫度，故不能通配，所以最好選擇在原廠購買打印材料。
PLA塑料熔絲
PLA塑料熔絲是另一種消費級3D打印機常用到的打印材料，由于PLA可以降解，所以更綠色環(huán)保。與ABS不同之處在于，一般情況下，PLA不需要加熱床更容易使用，并且更適合相對低端的3D打印機。同樣，PLA也有多種顏色可供選擇，另外還能提供半透明的紅、蘭、綠以及全透明的材料。不過PLA的通用性，也有待提高。
可變色的PLA熔絲
PLA與ABS熔絲是最為常見的3D打印線材，除了在顏色類別上大做文章外，MakerGeeks公司發(fā)布了一款可隨溫度變換顏色的PLA3D打印長絲，他們稱其為“ThermochromeGreyEcoPLA™”。該長絲直徑為1.75毫米，當溫度低于29°C時長絲呈黑色，當溫度高于29°C時則會變的完全透明，重點是打印出來的東西也具備這種屬性。
海藻SWF長絲
一家名為LeFabshop的初創(chuàng)公司，歷時一年的時間開發(fā)出了世界上首個用海藻提煉制成的“綠色”3D打印打印長絲SWF。海藻是一種常見卻又非常寶貴的原料，它不需要淡水、不需要農(nóng)藥或化肥，你只需要開發(fā)出一種模式使其兼容3D打印。
ABS塑料類
ABS是FDM打印技術(shù)最為常見的打印材料，顏色可選性多，可以打印制作各類極具創(chuàng)意的家居飾品，亦或是諸如樂高等趣味玩具，是消費級3D打印機用戶最中意的打印耗材之一。通常情況下，ABS材料呈細絲盤裝，3D打印機噴嘴將其加熱熔解，加熱溫度一般高于ABS材料熔點1℃至2℃，經(jīng)噴嘴噴出后迅速凝固。但礙于ABS材料的熔點不同，且打印機噴嘴無法調(diào)節(jié)溫度，故不能通配，所以最好選擇在原廠購買打印材料。
PLA塑料熔絲
PLA塑料熔絲是另一種消費級3D打印機常用到的打印材料，由于PLA可以降解，所以更綠色環(huán)保。與ABS不同之處在于，一般情況下，PLA不需要加熱床更容易使用，并且更適合相對低端的3D打印機。同樣，PLA也有多種顏色可供選擇，另外還能提供半透明的紅、蘭、綠以及全透明的材料。不過PLA的通用性，也有待提高。
可變色的PLA熔絲
PLA與ABS熔絲是最為常見的3D打印線材，除了在顏色類別上大做文章外，MakerGeeks公司發(fā)布了一款可隨溫度變換顏色的PLA3D打印長絲，他們稱其為“ThermochromeGreyEcoPLA™”。該長絲直徑為1.75毫米，當溫度低于29°C時長絲呈黑色，當溫度高于29°C時則會變的完全透明，重點是打印出來的東西也具備這種屬性。
金屬材料
我們知道，不銹鋼不僅堅硬牢固更具有不會生銹的特性。不銹鋼粉末可通過SLS打印技術(shù)進行3D燒結(jié)凝固塑形，并為用戶提供銀色、古銅色以及白色等外觀顏色。選擇不銹鋼材料，用戶可以制作模型、現(xiàn)代藝術(shù)品以及很多兼具功能性與裝飾性的日常生活用品。
當然，除了前面所說的不銹鋼材料外，通過SLS技術(shù)將金、銀的粉末燒結(jié)，同樣可以用來打造飾品。而鈦金屬則是高端3D打印機常使用的打印材料，可用于航天航空領(lǐng)域。美國宇航局近期剛完成對3D打印火箭噴射器的測試工作。
樹脂材料
作為SLA光固化成型的重要原料，樹脂變化種類繁多，透明的、半固體狀的，可用來制作中間設(shè)計過程模型，且成型精度要高于FDM技術(shù)，可用來制作生物模型或醫(yī)用模型。
陶瓷粉末材料
過去，我們想要制作一件完整的陶瓷制品，需經(jīng)過原料制作、成型、燒制、上釉等專業(yè)度較高的制作工序，一般愛好者很難實現(xiàn)。現(xiàn)在，我們完全可以通過建立模型，再將陶瓷粉末通過SLS技術(shù)進行燒結(jié)完成，而上過釉的陶瓷產(chǎn)品完全可以用來盛食物，很多人用陶瓷來打印個性化的杯子。不過，3D打印并不能完成陶瓷的高溫燒制，需在打印完成之后再進行高溫燒制。
陶瓷粉末
陶瓷材料因具備高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)異特性，而廣泛應用于航空航天、汽車、生物等領(lǐng)域。陶瓷材料也因硬而脆的特點，使其難以加工成型，尤其是復雜的陶瓷件需借助模具成形。目前，陶瓷直接快速成形工藝尚不成熟，國內(nèi)外均處于研究階段，未實現(xiàn)商品化。
尼龍鋁粉材料
尼龍鋁粉，顧名思義就是在尼龍的粉末中摻雜一部分鋁粉，通過SLS技術(shù)進行打印，使打印出的成品賦有金屬的光澤。當鋁粉含量從0增大到50%時,所制成品的熱變形溫度、拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量以及硬度，比單純尼龍燒結(jié)件分別提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%。此外，燒結(jié)件的拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度，也隨著鋁粉平均粒徑的減小而增大。
石墨烯
作為目前世間最輕薄、最堅硬的新型納米材料，石墨烯而榮登材料界的新寵。現(xiàn)在，人們將其與3D打印技術(shù)結(jié)合，為3D打印材料再填新丁。就在數(shù)月前，Grafoid投資125萬美元新建MesoGraf平臺，旨在能夠大規(guī)模生產(chǎn)高純度、高密度的石墨烯。科學們家認為，3D打印石墨烯材料是一種神奇的材料，并將永遠改變世界。
彩色打印/其他材質(zhì)
實際上，彩色打印分兩種，一類是兩種或多種顏色的相同或不同的材料，從各自的噴嘴中擠出，最常用的是消費級的FDM雙噴嘴的打印機，通過兩種或多種材料的組合來形成有限的色彩組合；另一外類，則是借鑒噴墨打印機的原理，通過不同的染色劑的組合，以及將粘黏劑混合注入打印材料粉末中進行凝固。打印材料通常選擇為樹脂、聚丙乙烯或ABS，而“全彩”打印技術(shù)最成熟的仍屬3Dsystem公司，以色列的Objet公司排名第二（已與美國Stratasys公司合拼）。
