3D打印规模增速快 打印材料丰富多样成重要助推力
- 来源：智能制造网
- 2022/4/27 14:31:13
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【塑料机械网 热点关注】 受益于3D打印技术的进步以及市场需求的爆发，3D打印行业进入快速成长期，进而也拉动与其相关的3D打印机附件、3D打印材料以及3D打印服务等产业链的发展。特别是3D打印材料产业规模不断扩大，种类日趋丰富，正成为3D打印技术的重要推动力。
随着3D打印技术的深入发展与融合，不仅可用于模具制造、工业设计等领域制造模型，还逐渐用于一些产品的直接制造，市场规模快速扩增。数据显示，2020年世界3D打印市场规模约为154亿美元，中国3D打印规模约为44亿美元，预计2023年世界3D打印市场规模有望达到349亿美元。
据不完全统计，3D打印技术的行业应用主要分布于消费电子、汽车、模具、医疗以及航空航天、建筑、船舶、核工业、科研等领域；根据具体应用环节来看，3D打印技术目前主要用于设计样品、展示模型及模具的生产制造，并成为产品设计、修复和快速原型制造的重要实现方式。
从供应领域来看，目前3D打印收入规模较大的也主要聚焦于工业级领域。根据初步统计显示，2020年3D打印相关业务收入过亿的中国企业有29家，其中工业级的有16家，占57%；消费级的12家，占43%。随着3D打印规模化的深入，设备和材料都越来越成熟和稳定，尤其是3D打印材料的品类日趋丰富。
那么，用于3D打印的材料都有哪些呢？
3D打印的材料主要有光敏树脂材料、工程塑料材料、金属材料、陶瓷材料、生物材料、橡胶材料、石墨烯材料等这几大类，具体来看：
光敏树脂材料:在紫外线照射下，这类材料在键结时，聚合物由胶质树脂转变成坚硬物质，具有机械程度高，无挥发性气味，适用领域广，便于存储等特点。
3D打印机可将多层细微可固化液态光敏树脂喷射到建造托盘上，并且使用紫外线将其固化，同时将这些薄层不断累积，从而制造出精准的原型或生产零件。
工程塑料材料：包括ABS材料、聚碳酸酯材料和聚酰胺材料。ABS材料是十分容易打印，市面上的挤出机都能很顺滑的挤出。3D打印机能够将这些材料通过一次喷射单一材料，或同时喷射多种基本材料来打印应用于制造工业、化工等不同领域的产品。ABS打印时会产生强烈的气味，可回收不可降解，但强度高，韧性比较好，尺寸稳定性高，是目前市面上非常常用的3D打印材料。
金属材料：有钛合金材料、铝合金材料、不锈钢材料等。这类材料配合3D打印技术，制造出来的产品被广泛应用于医疗器械领域等，对材料有特殊性要求的领域。
陶瓷材料：包括粘土、高岭土等天然硅酸盐材料和氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料等。这些材料有着硬度高、耐高温、物理化学性能稳定等聚合物和金属材料不具备的优势，因此，3D打印的产品在航天航空、汽车、生物医疗等行业有着广阔的应用前景。
生物材料：有生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料和生物衍生材料，如聚乳酸(PLA)、胶原、丝蛋白等。聚乳酸(PLA)是可再生资源(淀粉、玉米)的衍生物，无刺激性气味，成本小，应用于3D打印机，打印的产品被应用于消费类、医学等领域，具有色彩明亮、光泽度良好、不会收缩等特点。
橡胶材料：具有肖氏A级硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度等优势。因此，橡胶材料与3D打印机结合，3D打印的橡胶产品大多用于消费类电子产品、医疗设备以及汽车内饰材料等。
石墨烯材料：有着优异的光学、电学、力学特性等诸多优势，将其用于3D打印产品，可替代各种传统材料，在纳米电子器件、光电化学电池以及超轻型飞机材料等研究领域具有十分广阔的应用潜力。
亚克力材料：也称为机玻璃，是一种开发较早的可塑性高分子材料。该材料因其具有较好的透明性、外观优美、易加工、易染色，以及较好的耐磨性，耐高温性和化学稳定性。因此，3D打印机打印的产品主要应用用建筑、工业和广告、照明行业。
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