3d打印常用的材料有哪些

3D打印技术作为现代制造业的重要组成部分，其材料选择对于打印效果、产品质量及应用领域具有决定性作用。以下是一些3D打印中常用的材料：

塑料类

ABS塑料

特性：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，强度较高，具有良好的耐磨性和抗冲击性，同时耐热性也优于PLA，能承受较高的温度，一般热变形温度在90℃-110℃左右。

应用：常用于制造需要一定强度和耐用性的零部件，如汽车零部件、电子产品外壳、工具手柄等。但ABS在打印过程中会释放出刺激性气味，需要在通风良好的环境下操作，而且其收缩率相对较大，打印时容易出现翘边现象，通常需要对打印平台进行加热来解决这一问题。

PLA塑料

特性：聚乳酸是一种生物可降解材料，通常由玉米淀粉或甘蔗等可再生资源制成，具有良好的环保性能。它的打印温度较低，一般在180℃-220℃之间，易于操作，适合初学者使用。PLA打印时不易翘边，成型效果好，表面相对光滑，有多种颜色可供选择，甚至还有半透明的红、兰、绿以及全透明的材料。不过，PLA的耐热性较差，一般使用温度在60℃-80℃左右，超过这个温度可能会发生变形。

PETG塑料

特性：结合了PLA和ABS的一些优点，具有良好的韧性和化学抗性，不易变形，适合制作对安全性要求较高的产品，如食品容器、医疗器械部件等。它的打印性能也较好，收缩率低，打印时无需封箱也能有效避免翘边问题，并且表面光泽度高，打印出来的产品外观美观。此外，PETG还可以进行焊接、粘接等后处理操作，进一步拓展了其应用范围。

TPU塑料

特性：热塑性聚氨酯弹性体橡胶，具有高弹性、高强度、耐磨、耐油脂和耐化学品的特性。

TPE塑料

特性：热塑性弹性体，具有类似橡胶的柔韧性和弹性，可用于生产柔软的物品。

PVB塑料

特性：聚乙烯醇缩丁醛，具有优良的透明性、绝缘性和耐候性，常用于3D打印光学镜片、电子元件等。

光敏树脂类

普通光敏树脂

特性：通过紫外线等光源照射后能够快速固化，具有较高的打印精度和表面光洁度，能够实现复杂结构的打印。在光固化过程中，液态树脂在紫外线的照射下迅速发生聚合反应，转化为固态，从而实现层层堆积成型。

应用：常用于制作珠宝模型、小型工艺品、精密零件等。不过，光敏树脂固化后一般脆性较大，在使用过程中需要注意避免碰撞和过度受力。

耐高温光敏树脂

特性：能够在较高温度下保持稳定的性能，不易发生变形和分解。

应用：适用于制造需要在高温环境下工作的零部件，如汽车发动机内部零件、电子设备散热部件等。

高韧性光敏树脂

特性：具有类似橡胶的弹性和柔韧性，打印出来的产品可以弯曲、拉伸而不易断裂。

应用：常用于制造需要弹性性能的产品，如手机保护套、鞋底、密封圈、可穿戴设备等。

金属材料类

铝合金

特性：具有密度低、强度高、耐腐蚀、导热性好等优点，是航空航天、汽车制造、电子设备等领域常用的金属材料之一。

钛合金

特性：具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、医疗器械、海洋工程等领域有着重要的应用。由于钛合金的熔点高、化学活性强，传统加工方法难度较大，而3D打印技术为钛合金的加工提供了一种高效、灵活的解决方案。通过3D打印，可以制造出具有复杂形状和高精度要求的钛合金部件，如航空发动机叶片、人工关节等。不过，钛合金材料成本较高，3D打印过程对设备和工艺要求也较为严格，限制了其大规模应用。

不锈钢

特性：具有良好的耐腐蚀性、抗氧化性和机械性能，广泛应用于建筑、机械制造、食品加工、医疗器械等领域。在3D打印中，常用的不锈钢材料有316L、17-4PH等。3D打印的不锈钢部件可以满足不同行业对材料性能的要求，并且能够实现个性化定制。例如，在医疗器械领域，可以根据患者的具体情况，3D打印出符合其生理结构的不锈钢植入物。

钴铬合金

特性：具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能，常用于医疗领域的3D打印，如牙科植入物、骨科植入物等。

模具钢

特性：具有硬度高、耐磨性、高淬透性、抗热疲劳能力高等特点。

应用：主要用于模具的制作，在随形水路模具领域应用广泛。

铜合金

特性：具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，可用于制造电子元件、散热器等。

陶瓷材料类

氧化铝陶瓷

特性：具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等优点。在3D打印中，氧化铝陶瓷常用于制造高温结构件、电子元件、切削刀具等。例如，利用3D打印技术制造的氧化铝陶瓷发动机零部件，能够在高温环境下保持良好的性能，提高发动机的效率和可靠性。

氧化锆陶瓷

特性：具有良好的韧性、耐磨性、耐高温性和生物相容性。它在医疗领域有着重要的应用，如制作人工牙齿、关节等植入物。此外，氧化锆陶瓷还可以用于制造光学器件、传感器等。通过3D打印技术，可以制造出形状复杂、精度高的氧化锆陶瓷产品，满足不同领域的需求。

陶瓷基复合材料

特性：由陶瓷基体与增强相（如纤维、晶须等）组成，具有优异的综合性能。它结合了陶瓷材料的耐高温、高强度和增强相的高韧性、高模量等优点，在航空航天、汽车、能源等领域展现出广阔的应用前景。例如，碳纤维增强陶瓷基复合材料可用于制造飞机刹车片、发动机热端部件等，能够承受极端的温度和机械载荷。

生物材料类

生物细胞材料

特性：是3D打印生物组织和器官的基础，通过将活细胞与生物可降解材料相结合，可以打印出具有生物活性的组织工程支架。这些支架能够为细胞的生长、增殖和分化提供支撑，引导组织的再生和修复。例如，利用3D打印技术可以制造出具有特定结构和功能的骨组织支架，用于治疗骨缺损等疾病。

生物可降解材料

特性：在体内能够逐渐被分解和吸收，不会对人体造成长期的不良影响。常见的生物可降解材料有聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚ε-己内酯（PCL）等。这些材料常用于3D打印医疗植入物、药物缓释系统、组织工程支架等。

综上所述，3D打印常用材料涵盖塑料、光敏树脂、金属、陶瓷及生物材料五大类，各类材料特性独特，广泛应用于多个领域，为现代制造业提供了丰富多样的选择和无限可能。