远铸智能谈3D打印行业待开发的隐藏价值

3D打印技术过去是用在模具制造、工业设计等领域的制造模型，现在已逐步应用于某些产品的直接制造，已有企业开始用这种技术打印零件。这项技术已经被应用于珠宝、鞋业、工业设计、建筑、工程和建筑、汽车、航空、牙科和医疗行业、教育、地理信息系统、土木工程、枪械等领域。

3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层分层和数控成型系统，采用激光、陶瓷、塑料、细胞组织等特殊材料逐层堆积、叠加成型，用激光束、热熔喷嘴等特殊材料逐层堆积而成。

3D打印材料主要分为九类

一：光敏树脂材料，主要是光固化树脂材料，主要包括丙烯酸树脂、环氧树脂和聚酯树脂等。这种材料在紫外光的照射下，能进行聚合反应而固化，一般呈液体状态。可用于航空航天的叶片、齿轮等结构部件的制造。

二：工程塑料材料，主要有ABS材料、聚碳酸酯材料、聚酰胺材料。ABS材料具有“硬、硬、硬”的特点，因此广泛应用于机械、电子、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业和化工领域。涤纶材料具有良好的抗冲击、抗热畸变、耐火、硬度高等特性，适用于轿车、轻型卡车的各种零件的生产，主要用于照明系统、仪表板、加热板、除霜器、保险杠等。涤纶材料，又称尼龙材料，具有很强韧、耐磨、自润滑、广泛应用的温度范围，主要替代铜及其它有色金属，用于机械、化工、电子零部件，如柴油发动机、燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。

图：INTAM™ 系列工业 FDM 线材，搭配 FUNMAT 系列 3D 打印和经过工艺优化的切片软件，将带给客户无与伦比的打印体验

三、金属材料，主要有钛合金材料、不锈钢材料、铝合金材料、其它贵金属材料等。钛材强度高，耐热性能好。与其它金属相比，钛合金还具有良好的耐蚀性、较高的低温性能、较高的化学活性，因而在航空发动机压气机、火箭、导弹、高速飞机等部件中得到了广泛的应用。由于不锈钢材料具有易焊接、耐腐蚀、高抛光、耐高温等优点，在建筑、食品、餐饮、酿酒、化工、医疗等领域有着广泛的应用。铝材具有密度小、熔点低、可塑性强的特点。

四、陶瓷材料，主要包括粘土、高岭土等天然硅酸盐材料和高纯度人工合成材料，如氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料等。因为大多数陶瓷材料的熔点都很高，甚至没有熔点，很难直接利用外部能量进行成型，大多数陶瓷材料在成型后再加工(烘干、烧结)得到最终产品，这就限制了陶瓷材料在3D打印领域的推广。

五、生物材料，主要包括生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料和生物衍生材料。在这些材料中，生物衍生材料是通过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料，也称生物再生材料。三维打印生物材料的应用可分为两个领域：一是以生物材料可降解、熔点低、具有生物特性、环保等特点为基础，应用于食品加工、食品包装等领域。

五、橡胶材料、橡胶类材料具有许多弹性材料的特性，如肖氏A级硬度、断裂伸长率、耐撕裂强度和拉伸强度，使其特别适用于需要防滑或柔软表面的领域，如消费电子、医疗设备、汽车内饰等。

七：砂石材料，以石英砂为主。三维打印中，根据其传统的功能和特点，砂石材料主要用于建筑生产，生产某些建筑材料或结构。廉价、高效、环保是砂石材料在建筑三维打印领域的优势。

八、石墨烯材料是一种新型材料，它以sp²杂化连接，紧密堆积成一层二维蜂窝格子结构。石墨材料具有优良的光、电、力学性能，可以用来替代各种传统材料，被认为是未来革命性材料。随著石墨烯制备水平的提高和应用技术水平的提高，石墨烯材料可以应用于更多的下游产品和领域。

九、纤维素物质，是一种大分子多糖，不溶于水和一般有机溶剂，由葡萄糖组成。纤维是植物细胞壁的主要组成成分，是自然界分布广泛、含量高的多糖，占植物界碳含量的50%以上。研究者们一直在开发利用纤维素进行三维打印的方法，现在已经取得了一些突破。纤维原料还有一些缺点，如成本高、扩展性差、与塑料结合会产生污染物等。

3D打印技术主要分为桌面级和工业级。台式机3D打印是3D打印技术发展的初级阶段，能很直观地说明3D打印的工艺原理。台式机3D打印机价格相对便宜，便于携带，便于操作等特点，其应用范围主要在家庭、办公室等场所。目前，工业级3D打印机主要分为快速原型机和直接产品机两类。在模具、金属零件的大批量生产等方面，工业级3D打印机能够较好地满足高精度、短时间的制造要求。通过计算机控制激光或电子束，工业级3D打印机可以打印出复杂、精密的结构，传统机械加工不能完成，而且不需要的制造工序，充分利用材料。

图：FUNMAT PRO 610 HT 提供工业级3D打印生产解决方案，助力从原型验证到小批量生产

3D打印技术的出现，降低了产品制造的复杂性，扩大了生产制造的范围，缩短了生产制造的时间，提高了生产效率，提高了原材料的利用率，提高了产品规格的精度。与此同时，3D打印技术也满足了用户个性化定制的需求，开发出更丰富、多样化的产品。

3D打印产业是非常有前途的产业。由于世界人口的不断增长，住宅需求将持续增长，这一势必然导致未来房屋建造高度的提升。另外，随着人类对宇宙的不断探索和技术的不断进步，未来计划可以在其他星球上建立基地或移民。完善的3D打印技术可以用于未来的星际殖民活动，以满足宇航员在星际中的制造需要，同时也可以减少与星际相关活动的准备难度。

3D打印技术的应用当然不仅仅限于现在已经为大家所熟知的这些。这个行业未来的潜在价值，还有待开发。