3D打印是一種快速成型技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。隨著時間和技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍與功能愈加廣泛和多樣，目前3D打印涉及航天航空、醫(yī)學(xué)、建筑、汽車、電子和塑料等行業(yè)。

3D打印縮短塑料機(jī)械停機(jī)時間

塑料機(jī)械在運(yùn)行中必然會對一些零配件造成損傷，為保證生產(chǎn)質(zhì)量和塑料機(jī)械的使用壽命，就必須按時更換磨損的零配件。但是機(jī)械零配件的更換需要花費(fèi)不少的時間，而且該機(jī)械所在的生產(chǎn)線也必須停工，這就必然損害了生產(chǎn)商的利潤。

3D打印就能很好地解決這一問題。目前，3D打印替代金屬零件已經(jīng)不是新奇的事。荷蘭3D營運(yùn)公司Visual First使用熔融沉積造型(FDM)碳纖維增強(qiáng)聚酰胺(PA12)熱塑性塑料取代其客戶The Chocolate Factory的金屬加工零件，顯著降低了機(jī)器停機(jī)時間，確保了公司生產(chǎn)線的連續(xù)性。

旋轉(zhuǎn)3D打印改變材料中纖維排布方向

3D打印在塑料行業(yè)的應(yīng)用還體現(xiàn)在材料上。塑料材料功能多樣，能適應(yīng)于多種物理和化學(xué)環(huán)境，但是，不是萬能的，必定有其不合適之處。哈佛JohnA.Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的Lewis實驗室從流體入手，引入旋轉(zhuǎn)方式，從納米到宏觀，研發(fā)了一種新型旋轉(zhuǎn)3D打印，控制材料系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，改變材料中纖維排列方向，從而為變化的材料提供始終如一的剛度。

“無變形”優(yōu)化的3D打印線材

尼龍線材具有高度拉伸和耐磨損性能，所以備受塑料加工行業(yè)的喜愛，但是，其在濕熱環(huán)境和擠出情況下極易翹曲，發(fā)生形變。對此，3D打印材料公司Polymaker對尼龍“無變形”技術(shù)工程應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。在不犧牲尼龍固有性能的情況下，利用化學(xué)控制線材的微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶行為，達(dá)到在凝固之前完全釋放內(nèi)部壓力的目的。

3D打印長絲提升醫(yī)用纖維性能

醫(yī)用纖維是由高聚物等制成的纖維材料，在人工骨、人造皮、人工血管、血漿分離、手術(shù)縫合和包扎等領(lǐng)域有著重要作用。Fibre Tuff Medical Biopolymers公司開發(fā)了可以代替聚酰胺、聚烯烴和纖維素的多功能PAPC長絲。企業(yè)計劃將該材料與智能設(shè)備結(jié)合起來，用于可穿戴傳感器，可測量溫度、血壓、運(yùn)動、傷口感染情況以及其他因素，并將這些信息發(fā)送給醫(yī)生。未來該材料將有可能出現(xiàn)在擠出、微注塑成型、骨骼生長和外科手術(shù)等領(lǐng)域。

Facilan?更適用于制造加工

3D打印技術(shù)的開發(fā)和利用催生了許多新型材料，市場為3D打印材料的生長帶來了發(fā)展空間和活力。Perstorp攜手3D4Makers開發(fā)出了世界上第一種軟觸3D打印材料Facilan?，它比ABS更強(qiáng)，比PLA更易于加工，優(yōu)良的表面質(zhì)量、較低的翹曲和良好的層粘接性，能夠以最佳的尺寸精度打印出外觀最佳的部件，賦予部件優(yōu)良的力學(xué)性能和豪華的軟觸感，滿足了醫(yī)療和制造業(yè)的最嚴(yán)要求。

光固化3D打印用光敏樹脂材料

樹脂是塑料制品加工原料的高分子化合物，其出品的產(chǎn)品極具線條流暢性和明亮質(zhì)感。在美國拉斯維加斯2018CES展上，F(xiàn)ormlabs公司展出兩款新的光固化(SLA)3D打印用光敏樹脂材料，極適用于概念建模和功能測試。

新型聚碳酸酯3D打印材料

科思創(chuàng)與Polymaker合作，針對聚碳酸酯推出新材料。該材料采用科思創(chuàng)TPU樹脂，由Polymaker進(jìn)行優(yōu)化處理，實現(xiàn)其機(jī)械性能，較傳統(tǒng)TPU樹脂更加堅固，堪比工程塑料，同時具有良好的粘合性、耐熱性，適用于模具、結(jié)構(gòu)組建和零件等。

小結(jié)

2015年8月23日，國務(wù)院專題講座對如何加快發(fā)展先進(jìn)制造與3D打印等問題進(jìn)行了討論。3D打印行業(yè)發(fā)展迅速，但其生長狀態(tài)還處于“野蠻與文明”的交界處，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和制定較為薄弱。但是，我們不能忽視3D打印在工業(yè)和科技發(fā)展中起到的重要作用?，F(xiàn)在，越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始融入3D打印技術(shù);未來，3D打印也將更加放大其能力，實現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。