Şu anda, 3D yazıcılarda normal olarak kullanılabilecek yaklaşık 14 çeşit malzeme vardır ve 107 çeşit malzeme bu temelde birleştirilmiş ve geliştirilmiştir. Bu malzemelerin çoğu teller, tozlar veya viskoz sıvılardır.
3D baskı teknolojisi onlarca yıldır kullanılmaktadır. 1980'lerde ticarileşmesinden bu yana, işleme, otomotiv üretimi ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmıştır ve ayrıca inşaat, tıbbi bakım, kültürel yaratıcılık ve kültürel kalıntıların restorasyonu gibi endüstrilerde kademeli olarak teşvik edilmiştir.
Şu anda, 3D baskı malzemelerini kürlemek ve oluşturmak için dört ana yöntem vardır: ısıtma, soğutma, ultraviyole ışınlama ve lazer sinterleme. Çeşitli teknolojilerin maliyet karşılaştırmasından, Kaynaşmış Biriktirme Modellemesi (FDM) şüphesiz en düşük genel maliyettir, bu nedenle popülerlik nispeten yüksektir. Malzemeler açısından bakıldığında, en yaygın olanları sigorta telleridir ve malzemeler esas olarak ABS, sentetik kauçuk, dökme balmumu ve polyester termoplastiklerdir. En ekonomik Erimiş Biriktirme Modellemesine (FDM) ek olarak, Seçici Lazer sinterleme (SLS) şu anda en doğru 3D baskı teknolojisidir ve birçok tıbbi model ve havacılık modeli bu teknoloji kullanılarak basılmıştır. Bununla birlikte, mevcut pratik uygulamalardan, 3D baskı için mevcut sarf malzemeleri çok zengin değildir. Her ne kadar kemik unu, hidrojel, hücreler ve diğer biyo-mürekkeplerin sarf malzemesi olarak 3D baskı teknolojisi de geliştirilmiş ve başarıyla test edilmiş olsa da, mesafe Büyük ölçekli üretim uygulamaları da uzun bir geliştirme süresine sahiptir.
Malzemeler açısından bakıldığında, farklılıklarına göre metalik malzemelere, biyolojik malzemelere ve metalik olmayan ve biyolojik olmayan malzemelere ayrılırlar.
1. Ana metal malzemeler
1) Titanyum alaşımı, insanlar tarafından keşfedilen en önemli yapısal metallerden biridir. Titanyum alaşımları, ultra yüksek mukavemetleri, mükemmel korozyon direnci ve yüksek sıcaklık direnci nedeniyle çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Malzemenin özellikleri nedeniyle, titanyum alaşımları yüksek mukavemet ve düşük yoğunluk, iyi boşaltma performansı, tokluk ve iyi korozyon direnci avantajlarına sahiptir. Dünyadaki titanyum alaşımlarının yıllık üretimi 40.000 tondan fazla olmuştur ve 30'dan fazla titanyum alaşımı türü vardır. Bunlar arasında en yaygın kullanılan titanyum alaşımları TI6AI4V (TC4), TI5AI2.5Sn (TA7) ve endüstriyel saf titanyumdur (TA1 / TA2 / TA3).
Esas olarak EOS şirketi M serisi, 3D sistemler şirketi SPRO serisi metal tozu sinterleme kalıplama ekipmanlarında kullanılır. Havacılık, tıbbi implant, üst düzey üretim vb. Alanlarda kullanılır.
2) Demir ve çelik tozu esas olarak çapı 0,5 mm'den az olan demir parçacıklarının agregasını ifade eder, renk siyahtır ve toz metalurjisinin ana hammaddesidir. Malzeme özellikleri açısından, tamamen saf metalik demir gümüş-beyazdır. Demir tozunun siyah olmasının nedeni ışığın emiliminden kaynaklanmaktadır. Çelik tozu yüksek mukavemete, yüksek yüzey pürüzsüzlüğüne, güçlü korozyon direncine ve düşük esnekliğe sahiptir.
Esas olarak EOS şirketi M serisi, 3D sistemler şirketi SPRO serisi metal tozu sinterleme kalıplama ekipmanlarında kullanılır. Endüstriyel üretim, model tasarımı, inşaat vb. İçin
3) 3D baskı alanında alüminyum alaşımlı tozun kullanımı, titanyum tozu ve demir tozuna çok benzer ve esas olarak Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ekipmanlarında kullanılır.
4) Diğer 3D baskı metal malzemeleri altın ve gümüş, tungsten alaşımı, bakır alaşımı, vb. İçerir.
2. Biyomalzeme malzemeleri
1) Biyomalzeme 3D baskı teknolojisi, rejeneratif tıp, doku mühendisliği, ilaç geliştirme ve tıbbi yardımlar gibi biyomedikal alanlarda çok geniş beklentiler geliştirmiştir. Kullanılan başlıca malzemeler arasında canlı hücreler, biyomedikal polimer malzemeler ve inorganik malzemeler bulunur. , hidrojel malzemeler, polietereterikon (PEEK).
2) PEEK, yüksek sıcaklık direnci, kendi kendini yağlama, kimyasal stabilite, radyasyon direnci ve elektriksel özelliklerin yanı sıra makine imalatında ve havacılık imalatında kullanılabilecek mükemmel mekanik özelliklere sahip, mükemmel performansa sahip bir mühendislik plastiğidir. Biyotıp alanında, PEEK mükemmel biyouyumluluğa sahiptir. Metal malzemelerden yapılmış implantlarla karşılaştırıldığında, elastik modülü insan kemiğininkine daha yakındır, bu da metalin elastik modülü ile insan kemiği arasındaki boşluğu büyük ölçüde azaltır. PEEK implantlarının mekanik özellikleri insan vücudunun normal fizyolojik ihtiyaçlarını karşılayabilir, bu nedenle PEEK iyi bir ortopedik implant malzemesidir. Metal implantlarla karşılaştırıldığında, PEEK'in elastik modülü kortikal kemiğinkine yakındır. İkincisi, PEEK X-ışını, BT veya MRI taramasını artefaktlar olmadan iletebilir, bu nedenle kemik büyümesini ve iyileşme sürecini izlemek daha kolaydır.
3. Metallere ve biyomalzemelere ek olarak, diğer baskı malzemeleri arasında plastikler, ışığa duyarlı reçineler, mumlar, alçı, naylon, seramikler bulunur.
1) Plastik malzemelere, formunu ve stilini serbestçe değiştirebilen ve kullanımı çok uygun olan reçine de denir. Endüstriyel alanda, PP / HDPE / LDPE / PVC / PS, ilk beş genel amaçlı plastik olarak bilinir. Ancak 3D baskıda en sık kullanılan malzemeler ABS ve PLA'dır. Esas olarak makine imalatında, model tasarımında, eğitim ve tıbbi bakımda, giyim teknolojisinde vb. Kullanılırlar.
2) Işığa duyarlı reçine genellikle UV ile kürlenebilir gölgesiz tutkal veya UV reçinesi (yapıştırıcı) olarak bilinir. Işığa duyarlı reçineler genellikle sıvı halde depolanır ve genellikle yüksek mukavemetli, yüksek sıcaklıklı, su geçirmez ve diğer malzemeleri yapmak için kullanılır. SLA 3D baskı teknolojisinin ortaya çıkmasıyla birlikte, bu malzeme 3D baskı alanında kullanılmaya başlandı. Geleneksel ışığa duyarlı reçineler mücevher, model tasarımı, makine imalatı vb. Alanlarda kullanılır ve yüksek performanslı ışığa duyarlı reçineler, tüketim mallarının ve endüstriyel son ürünlerin büyük ölçekli imalatında kullanılır.
3) Balmumunun donma noktası 38-90 ° C'de nispeten yüksektir. En yaygın profesyonel balmumu 3D yazıcı, Amerikan 3D sistemler şirketinin PROJET 3500 serisidir. 3D baskı balmumu, özel bir endüstriyel balmumudur. Son baskı efekti çok hassastır, nesnenin yüzeyi pürüzsüz ve doku doludur, iyi detaylar ve mükemmel hassasiyet ile. derece, Şekil'de gösterildiği gibi. Esas olarak mücevher döküm, mikro tıbbi cihazlar, tıbbi implantlar, figürinler, vb.
4) Alçı malzeme beş ana jel malzemeden biridir ve 3D baskı ekipmanı için kullanılan alçı genellikle beyaz tozdur. Alçı tozu esas olarak Üç Boyutlu Baskı (3DP) yazıcı olarak kullanılır. Bağlayıcının nozulu aynı anda renkli mürekkep kartuşlarıyla eklenebilir ve renk, baskı sırasında ciltleyiciye entegre edilir, böylece modeli renklendirir, bu da bu işlemin mevcut olmasını sağlar En olgun tam renkli 3D baskı teknolojisi. Esas olarak model tasarımı, makine imalatı, eğitim ve tıbbi bakım vb. İçin kullanılır.
5) Naylon malzemeler ayrıca dirençli tekerlek (PA) olarak da bilinir. Naylon malzemeler genellikle beyaz, çok ince toz nesnelerdir. Naylon 3D baskı ürünleri yüksek mukavemet, yüksek hassasiyet, iyi tokluk vb. Özelliklere sahiptir ve belirli bir basınca dayanabilir. Karmaşık modellerde, kavramsal modellerde, küçük modellerde, aydınlatmada ve fonksiyonel üretimde yaygın olarak kullanılır.
6) Seramik malzemeler mükemmel yüksek sıcaklık performansına, yüksek mukavemete, yüksek sertliğe, düşük yoğunluğa ve iyi kimyasal stabiliteye sahiptir, bu da onları havacılık, otomobil, biyoloji ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Farklı seramik malzeme formlarına göre, şekillendirmek için farklı 3D baskı teknolojileri kullanılabilir. Yaygın teknikler aşağıdaki gibidir:
A. Görüntüleme ve kullanım için porselen yapmak için esas olarak seramik macunu kullanan Erimiş Biriktirme Modellemesi (FDM).
B. Stereo litografi Görünümü (SLA), esas olarak diş ürünlerinde, implantlarda, mücevherlerde vb. Kullanılan, ışığa duyarlı reçine ile karıştırılmış seramik bulamaç kullanarak.
C. Seçici Lazer Sinterleme (SLS), seramik toz malzemeleri kullanarak, nispeten düşük hassasiyeti ve toz için yüksek gereksinimleri nedeniyle, bu teknoloji çok fazla kullanılmaz.