如何選擇3D打印材料

初次使用3D打印，有各種工藝和材料選擇，那么我們該選擇哪種工藝材料呢？

在零件使用過程中通常會有下面幾個(gè)方面的考慮：成本，外觀，細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)固性，溫度適應(yīng)范圍等因素。

盡管有種種因素，不過基于零件模型的制作目的，大致可分為兩類：外觀驗(yàn)證模型和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證模型。

1，外觀驗(yàn)證模型：由工程師設(shè)計(jì)制作用于驗(yàn)證產(chǎn)品外觀的手板模型或直接使用且對外觀要求高的模型。外觀驗(yàn)證模型是可視的、可觸摸的，它可以很直觀的以實(shí)物的形式把設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意展現(xiàn)出來，避免了“畫出來好看而做出來不好看”的弊端。外觀驗(yàn)證模型制作在新品研發(fā)，產(chǎn)品外形推敲的過程中是必不可少的。

基于外觀驗(yàn)證模型的需求，建議選用光敏樹脂類3D打印（包括高韌性光敏樹脂和透明樹脂兩種材料）

FDMl（Fused Depolsition Modeling)熔融沉積成型

 FDMl是目前應(yīng)用較廣泛的一種工藝，很多消費(fèi)級3D打印機(jī)都是采用的這種工藝，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)來相對容易：

 FDMl加熱頭把熱熔性材料（ABS樹脂、尼龍、蠟等）加熱到臨界狀態(tài)，使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài)，然后加熱頭會在軟件控制下沿CAD 確定的二維幾何軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)噴頭將半流動(dòng)狀態(tài)的材料擠壓出來，材料瞬時(shí)凝固形成有輪廓形狀的薄層。

 這個(gè)過程與二維打印機(jī)的打印過程很相似，只不過從打印頭出來的不是油墨，而是ABS樹脂等材料的熔融物。同時(shí)由于3D 打印機(jī)的打印頭或底座能夠在垂直方向移動(dòng)，所以它能讓材料逐層進(jìn)行快速累積，并且每層都是CAD模型確定的軌跡打印出確定的形狀，所以終能夠打印出設(shè)計(jì)好的三維物體。

SLS（Selective Laser Sintering）選擇性激光燒結(jié)成型

　　 數(shù)字模型分層切割與逐層制造是3D 打印工藝的基礎(chǔ)，這里往后就不再贅述了。除此之外，SLS 工藝與SLA 光固化工藝還有相似之處，即都需要借助激光將物質(zhì)固化為整體。不同的是，SLS 工藝使用的是紅外激光束，材料則由光敏樹脂變成了塑料、蠟、陶瓷、金屬或其復(fù)合物的粉末。

　　 先將一層很薄的原料粉未鋪在工作臺上，接著在電腦控制下的激光束通過掃描器以一定的速度和能量密度，按分層面的二維數(shù)據(jù)掃描。激光掃描過的粉末就燒結(jié)成一定厚度的實(shí)體片層，未掃描的地方仍然保持松散的粉末狀。

金屬3D打印為技術(shù)和商業(yè)開啟了一個(gè)全新的制造能力的世界。它消除了制造工具的需求，從而極大地降低了每個(gè)部件的成本，并通過增材過程提供了幾何自由度。此外，3D打印金屬提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化，因?yàn)榇蛴C(jī)可以從設(shè)計(jì)文件自動(dòng)生產(chǎn)金屬件。

世界頂l尖的制造商們已經(jīng)在利用這項(xiàng)金屬3D打印技術(shù)打印快速金屬原型或按需打印替換零件。

但這一切是如何運(yùn)作的呢?我們請到了應(yīng)用工程師Tripp Burd帶領(lǐng)我們完成了Markforged metal 3D打印的整個(gè)過程，從設(shè)計(jì)到功能金屬部件。

金屬3D打印過程中的三個(gè)主要步驟是打印、清洗和燒結(jié)。每一步都是單獨(dú)的全新領(lǐng)域，使得金屬3D打印從傳統(tǒng)制造中脫穎而出。