3D打印可以用哪些材料?从入门到高性能,一文说透


很多人第一次接触3D打印时,第一个疑问往往就是:“3D打印可以用哪些材料?”
材料选得好,打印出来的零件不仅能“看”,还能长期“用”;选得不合适,再贵的设备也可能变成“样品机”。作为专注工业级FDM 3D打印的设备厂商,远铸智能 INTAMSYS 每天都在和各种材料打交道,下面就用通俗的语言,系统讲讲3D打印常见材料,以及它们分别适合做什么。

一、先弄清楚:3D打印材料不是随便选的

在工业应用中,我们不会简单地问“能不能打”,而是要问:

  • 零件承受多高的温度?

  • 是否长期受力或冲击?

  • 要不要耐化学腐蚀?

  • 是否需要一定柔韧性或回弹?

这些问题,最后都会落到一个核心:选对材料,才能发挥3D打印的真正价值
以FDM工艺为例(也是远铸智能 INTAMSYS 所专注的工艺),材料以热塑性塑料为主,看起来都是“塑料线材”,但性能差别极大,从简单的外壳,到可以替代金属的结构件,都可以覆盖。

二、基础材料:PLA,让你快速“看到形状”

如果你的需求是:

  • 做产品外观模型

  • 打样验证结构是否合适

  • 做展会样件、教学模型

那最常用的就是 PLA

PLA的特点是:

  • 打印难度低:流动性好,翘边开裂风险小,对设备要求不高;

  • 表面效果佳:细节表现好,适合展示和评审;

  • 适合做外观验证、设计沟通,而不是长期在高温、受力环境中使用。

对于需要快速验证设计的工程师而言,PLA是进入3D打印世界的第一种“必修材料”

三、工程材料:从“能打样”到“能装机用”

当零件不再只是“看一看”,而是要真正装在设备上长期使用时,就要进入工程材料的范畴。
远铸智能 INTAMSYS 在工程级FDM打印中,常用的工程材料包括:

  1. PC类材料

    • 特点:耐热性好,刚性高,耐冲击;

    • 典型应用:夹具、外壳、防护件、需要一定韧性和温度要求的功能件。

  2. PA6 / PA12 系列(尼龙)

    • 特点:综合性能均衡,强度好、耐磨,适合做运动部件和结构件;

    • 典型应用:齿轮、滑块、连接件、小型结构件等。

    • 注意:尼龙吸湿性较强,工业级FDM设备通常配合干燥系统使用,保证打印质量。

  3. PPA 系列

    • 特点:比普通尼龙更耐热,尺寸稳定性更好;

    • 典型应用:汽车发动机舱附近零件、电气结构件、要求较高耐温的载体部件。

  4. ABS 系列

    • 特点:强度适中、韧性好、易加工,是传统注塑中用得非常多的工程塑料;

    • 典型应用:外壳、治具、功能性支架等。

使用这些工程材料的结果是:很多原本需要开模注塑才能做的小批量零件,现在可以用3D打印直接替代,不仅减少开模成本,还能明显缩短交付周期。

四、高性能材料:PEEK/PEKK/PEI 等,真正走向“替代金属”

对于航空航天、轨道交通、半导体、石油化工等行业,仅靠普通工程塑料是不够的,这时就需要高性能材料。远铸智能 INTAMSYS 聚焦的高性能FDM材料主要包括:

  • PEEK

  • PEEK-CF(碳纤维增强PEEK)

  • PEEK-GF(玻纤增强PEEK)

  • PEKK

  • PEI 1010 / PEI 9085

  • PPSU

  • PPS / PPS-GF

这些名字复杂,但可以简单理解为:

在一定工况下,它们可以承担原本由金属或高端工程塑料承担的角色,而且更轻、更易成型。

典型性能和应用场景:

  • 耐高温:在高温工况下仍保持强度,如发动机附近部件、电气绝缘件;

  • 耐化学腐蚀:可以广泛应用于化工流体管路、阀体、夹具支撑等;

  • 高强度、高刚性:特别是碳纤维、玻纤增强的PEEK、PPS材料,在很多夹具、治具和结构件上,可以实际替代部分金属;

  • 航空级材料(如PEI 9085):兼顾阻燃、低烟毒、可追溯性,适合轨交、航空内饰等严格要求的领域。

案例举例
某客户原先使用铝合金加工一款高温环境下使用的工装,单件加工周期约一周。采用PEEK-CF 通过工业级FDM 3D打印后,24小时内即可交付,重量减轻约40%,实际使用寿命满足工厂长期使用要求,综合成本明显降低。

需要特别说明的是:

  • 我们专注于塑料高性能材料的FDM打印,不打印金属,也不做透明材料的打印

  • 高性能材料打印对设备要求极高,需要高温喷头、高温热床以及稳定的全封闭高温腔体,一般只有工业级、大尺寸、高性能、超高速的设备才能稳定实现。

五、柔性材料:TPU95A,让零件“带点弹性”

除了刚性材料,工业场景中也经常需要一些具备柔性的零件,比如:

  • 缓冲垫

  • 护套

  • 柔性连接件

  • 某些需要包覆保护的结构

这时就轮到 TPU95A 出场了。

TPU95A的特点是:

  • 具有橡胶般的弹性,但比传统橡胶更易成型、可重复打印;

  • 适合做防震组件、保护套、柔性接头等;

  • 通过调整填充率、壁厚,可以在“偏软”与“偏硬”之间做细致调校。

在同一台FDM工业设备上,工程师可以在刚性材料和柔性TPU95A之间快速切换,完成整套装配结构的开发验证。

六、支撑材料:让复杂结构变得“可打印”

复杂零件往往不能单纯依靠自支撑结构完成,这时就需要专用的支撑材料。在工业级FDM打印中,常见支撑材料包括:

  • HIPS:常用作工程塑料的可拆卸支撑,后处理时可机械去除或用特定溶剂处理;

  • PVA:水溶性支撑材料,适合打印部分基础材料时配合使用;

  • SP5000 / SP5010 / SP5040 / SP5080 / SP3050 / SP3030 等系列支撑材料
    这些是针对不同高性能、工程材料优化的专用支撑,重点解决:

    • 高温材料支撑易变形的问题;

    • 拆除难度大的问题;

    • 表面质量不稳定的问题。

有了匹配的支撑材料,复杂的中空结构、内部通道、多角度悬垂,就可以在工业级FDM设备上稳定实现。 对于需要轻量化设计、拓扑优化的零件而言,支撑材料的选择尤为关键。

七、为什么强调“工业级FDM 3D打印”?

很多人提到3D打印,会习惯性联想到小型设备和简单模型。但在远铸智能 INTAMSYS 的应用场景里,更多的是:

  • 大尺寸结构件一次成型

  • 高性能工程材料的稳定批量生产

  • 替代传统加工方式的工装夹具、终端零件制造

工业级FDM的优势主要体现在:

  • 尺寸大:可以一次成型大型部件,减少拼接与装配误差;

  • 材料范围广:从PLA到高性能PEEK/PEKK/PEI,再到TPU、专用支撑材料,都能在一台平台上实现;

  • 持续稳定:适合长时间、高强度的生产环境,而不仅是实验室或个人使用。

对于正在考虑导入3D打印的企业来说,与其纠结“3D打印原理复杂吗”,不如直接从实际需求出发,结合具体材料性能,选择合适的工业级FDM设备和材料组合。

八、如何快速判断:该用哪种3D打印材料?

你可以用一个简单的“4问法”来初步筛选材料:

  1. 温度要求多高?

    • 低温、普通室温:可优先考虑 PLA、ABS、PC类

    • 中高温环境:考虑 PA、PPA、PC高温级

    • 严苛高温:重点看 PEEK、PEKK、PEI、PPSU、PPS

  2. 是否长期受力或频繁冲击?

    • 仅静态展示:PLA 即可;

    • 需要结构强度:PC、PA、PPA、ABS;

    • 高强度高刚性:碳纤维/玻纤增强的PEEK、PPS等。

  3. 是否需要一定柔性或缓冲?

    • 是:可考虑 TPU95A;

    • 否:按刚性材料选择即可。

  4. 结构是否复杂,有无内部通道、悬空结构?

    • 有:需要搭配合适的 HIPS、PVA 或 SP系列支撑材料

    • 无:可直接使用单一模型材料,简化工艺。

通过这几步,就能大致锁定一类合适的3D打印材料,再结合实际测试和经验优化,就能在工业场景中真正跑起来。

不论是基础验证用的PLA,工程应用中的PC、PA、ABS,还是高端工业场景需要的PEEK、PEKK、PEI、PPSU、PPS,再到柔性TPU95A和多种专用支撑材料,它们共同构成了工业级FDM 3D打印的材料版图
在这个版图之上,像远铸智能 INTAMSYS 这样专注高性能塑料3D打印的厂商,正在帮助越来越多企业,把3D打印从“展示技术”变成真正的“生产力工具”。


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