7、3D打印材料与技术全解析

3D打印材料与技术全解析

1. 3D打印适用材料

3D打印技术的发展使得多种材料能够用于制造各类产品，以下是一些常见的3D打印材料。

1.1 金属材料

• 钛合金 ：钛合金因具有出色的机械性能，被用于高性能应用领域，同时也是生物医学应用的领先材料。不过，由于其延展性低，传统制造方法成本较高，因此3D打印成为制造钛合金（如Ti6Al4V、Ti6Al7Nb等）的一种有吸引力的方式。
• 镍基形状记忆合金 ：形状记忆合金（SMAs）具有超弹性、耐腐蚀性、阻尼特性和生物相容性等特点，广泛应用于航空航天和医疗设备等领域。NiTi和NiTi基SMAs是研究和商业应用最广泛的形状记忆合金，其形状记忆和超弹性基于奥氏体和马氏体相之间的固相转变。然而，这种材料的可加工性是一个挑战，因此过去十年中，粉末床熔融技术用于3D打印NiTi基SMAs得到了广泛研究。粉末特性、3D打印参数和后处理（如热处理和表面处理）是影响打印质量的重要因素。
• 钴铬合金 ：钴铬基合金主要应用于牙科和修复学领域，因其具有优异的耐腐蚀性、机械强度和生物相容性。但由于其硬度高，加工具有挑战性。3D打印已显示出改善钴铬合金表面性能和生物相容性的潜力。

1.2 聚合物材料

• 聚乳酸（PLA） ：PLA具有高杨氏模量、良好的可打印性和环保特性，是生物医学应用（如组织工程支架和药物递送）的理想材料。它在3D打印的熔丝制造（FFF）过程中占据重要地位，但低冲击强度、