Ar hyn o bryd, mae tua 14 math o ddeunyddiau y gellir eu defnyddio fel arfer ar beiriannau argraffu 3D, ac mae 107 math o ddeunyddiau wedi'u cyfuno a'u datblygu ar y sail hon. Mae'r rhan fwyaf o'r deunyddiau hyn yn wifrau, powdrau, neu hylifau viscous.
Mae technoleg argraffu 3D wedi bod o gwmpas ers degawdau. Ers ei ailwampio yn y 1980au, mae wedi cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn peiriannu, gweithgynhyrchu modurol a diwydiannau eraill, ac mae hefyd wedi cael ei hyrwyddo'n raddol mewn diwydiannau fel adeiladu, gofal meddygol, creadigrwydd diwylliannol ac adfer creiriau diwylliannol.
Ar hyn o bryd, mae pedwar prif ddull ar gyfer curo a ffurfio deunyddiau argraffu 3D: gwresogi, oeri, arbelydru uwchfioled, a sintering laser. O gymharu costau gwahanol dechnolegau, Modelu Adneuo Fused (FDM) yw'r gost gyffredinol isaf yn ddi-os, felly mae'r poblogrwydd yn gymharol uchel. O safbwynt deunyddiau, y rhai mwyaf cyffredin yw gwifrau ffiws, a'r deunyddiau yw ABS yn bennaf, rwber synthetig, cwyr cast, a thermoplastig polyester. Yn ogystal â'r Modelu Adneuo Ffiws mwyaf darbodus (FDM), sintering Laser Dethol (SLS) yw'r dechnoleg argraffu 3D fwyaf cywir ar hyn o bryd, ac mae llawer o fodelau meddygol a modelau hedfan wedi'u hargraffu gan ddefnyddio'r dechnoleg hon. Fodd bynnag, o'r cymwysiadau ymarferol presennol, nid yw'r defnyddiau traul sydd ar gael ar gyfer argraffu 3D yn gyfoethog iawn. Er bod technoleg argraffu 3D pryd esgyrn, hydrogel, celloedd a bio-inc eraill fel defnyddiau traul hefyd wedi'i datblygu a'i phrofi'n llwyddiannus, mae gan y pellter Ceisiadau cynhyrchu ar raddfa fawr amser datblygu hir hefyd.
O safbwynt deunyddiau, maent wedi'u rhannu'n ddeunyddiau metelig, deunyddiau biolegol, a deunyddiau nad ydynt yn fetadaidd ac nad ydynt yn fiolegol yn ôl eu gwahaniaethau.
1. Prif ddeunyddiau metel
1) Mae aloi titaniwm yn un o'r metelau strwythurol pwysicaf a ddarganfuwyd gan bobl. Defnyddir aloi titaniwm yn eang mewn gwahanol feysydd oherwydd eu cryfder uwch-uchel, ymwrthedd cyrydiad rhagorol ac ymwrthedd tymheredd uchel. Oherwydd nodweddion y deunydd, mae gan aloi titaniwm fanteision cryfder uchel a dwysedd isel, perfformiad dadlwytho da, gwydnwch, ac ymwrthedd cyrydiad da. Mae allbwn blynyddol aloiau titaniwm yn y byd wedi cyrraedd mwy na 40,000 tunnell, ac mae mwy na 30 math o aloeon titaniwm. Yn eu plith, yr aloeon titaniwm a ddefnyddir amlaf yw TI6AI4V (TC4),TI5AI2.5Sn (TA7) a titaniwm pur diwydiannol (TA1/TA2/TA3) ).
Fe'i defnyddir yn bennaf yng nghyfres M cwmni EOS, cwmni systemau 3D SPRO gyfres metel sintering offer mowldio. Wedi'i ddefnyddio mewn awyrofod, mewnblaniad meddygol, gweithgynhyrchu pen uchel, ac ati.
2) Mae powdr haearn a dur yn cyfeirio'n bennaf at agregau gronynnau haearn gyda diamedr o lai na 0.5mm, mae'r lliw yn ddu, a phrif ddeunydd crai meteleg powdr. O ran priodweddau materol, mae haearn metelig pur pur yn wyn arian. Y rheswm pam mae powdr haearn yn ddu yw amsugno golau. Mae gan bowdr dur gryfder uchel, llyfnder arwyneb uchel, ymwrthedd cyrydiad cryf a hyblygrwydd isel.
Fe'i defnyddir yn bennaf yng nghyfres M cwmni EOS, cwmni systemau 3D SPRO gyfres metel sintering offer mowldio. Ar gyfer gweithgynhyrchu diwydiannol, dylunio model, adeiladu, ac ati.
3) Mae'r defnydd o bowdr aloi alwminiwm ym maes argraffu 3D yn debyg iawn i'r defnydd o bowdr titaniwm a phowdr haearn, ac fe'i defnyddir yn bennaf mewn offer Sintering Laser Dethol (SLS).
4) Mae deunyddiau metel argraffu 3D eraill yn cynnwys aur ac arian, aloi tiwgsten, aloi copr, ac ati.
2. Deunyddiau biomaterials
1) Mae technoleg argraffu 3D biomaterial wedi datblygu rhagolygon eang iawn mewn meysydd biofeddygol fel meddygaeth adfywio, peirianneg meinwe, datblygu cyffuriau, a chymhorthion meddygol. Mae'r prif ddeunyddiau a ddefnyddir yn cynnwys celloedd byw, deunyddiau polymer biofeddygol, a deunyddiau anorganig. , deunyddiau hydrogel, polyetheretherketone (PEEK).
2) Mae PEEK yn blastig peirianneg gyda pherfformiad rhagorol, gydag ymwrthedd tymheredd uchel, hunan-lubrication, sefydlogrwydd cemegol, ymwrthedd ymbelydredd ac eiddo trydanol, yn ogystal ag eiddo mecanyddol rhagorol, y gellir eu defnyddio mewn gweithgynhyrchu peiriannau a gweithgynhyrchu awyrofod. Ym maes biofeddygaeth, mae gan PEEK fiogydnawsedd rhagorol. O'i gymharu â mewnblaniadau a wnaed o ddeunyddiau metel, mae ei modwlws elastig yn agosach at yr asgwrn dynol, sy'n lleihau'n sylweddol y bwlch rhwng modwlws elastig metel ac asgwrn dynol. Gall priodweddau mecanyddol mewnblaniadau PEEK ddiwallu anghenion ffisiolegol arferol y corff dynol, felly mae PEEK yn ddeunydd mewnblaniad orthopedig da. O'i gymharu â mewnblaniadau metel, mae modulus elastig PEEK yn agos at asgwrn cortigol. Yn ail, gall PEEK drosglwyddo sgan pelydr-X, CT neu MRI heb ffeithiau artiffisial, felly mae'n haws monitro twf esgyrn a'r broses wella.
3. Yn ogystal â metelau a biomaterion, mae deunyddiau argraffu eraill yn cynnwys plastigau, ailsefyll ffotosensitif, cwyr, plastr, neilon, cerameg.
1) Gelwir deunyddiau plastig hefyd yn resin, sy'n gallu newid ei ffurf a'i arddull yn rhydd, ac mae'n gyfleus iawn i'w ddefnyddio. Yn y maes diwydiannol, gelwir PP/HDPE/LDPE/PVC/PS yn bum plastig cyffredinol uchaf. Ond mewn argraffu 3D, y deunyddiau a ddefnyddir amlaf yw ABS a PLA. Fe'u defnyddir yn bennaf mewn gweithgynhyrchu peiriannau, dylunio modelau, addysg a gofal meddygol, technoleg dillad, ac ati.
2) Gelwir resin ffotosensitif yn glud cysgodol UV-gyradwy, neu resin UV (glud). Yn gyffredinol, caiff ailsefyll ffotosensitif eu storio mewn cyflwr hylifol, ac fe'u defnyddir yn aml i wneud deunyddiau cryfder uchel, tymheredd uchel, gwrth-ddŵr a deunyddiau eraill. Gyda dyfodiad technoleg argraffu CLG 3D, dechreuodd y deunydd hwn gael ei ddefnyddio ym maes argraffu 3D. Defnyddir resinau ffotosensitif traddodiadol mewn gemwaith, dylunio modelau, gweithgynhyrchu peiriannau, ac ati, a defnyddir ailsefyll ffotosensitif perfformiad uchel mewn gweithgynhyrchu nwyddau defnyddwyr a chynhyrchion pen diwydiannol ar raddfa fawr.
3) Mae pwynt rhewi cwyr yn gymharol uchel, sef 38-90 °. Yr argraffydd 3D cwyr proffesiynol mwyaf cyffredin yw'r gyfres PROJET 3500 o gwmni systemau 3D Americanaidd. Mae'r cwyr argraffu 3D yn gwyr diwydiannol arbennig. Mae'r effaith argraffu derfynol yn sensitif iawn, mae wyneb y gwrthrych yn llyfn ac yn llawn gwead, gyda manylion da a manylder rhagorol. graddau, fel y dangosir yn Ffig. Fe'i defnyddir yn bennaf mewn castio jeweli, dyfeisiau micro-feddygol, mewnblaniadau meddygol, ffigurau, ac ati.
4) Mae deunydd gypswm yn un o'r pum prif ddeunydd gel, ac mae'r gypswm a ddefnyddir ar gyfer offer argraffu 3D fel arfer yn bowdr gwyn. Defnyddir powdr Gypswm yn bennaf fel argraffydd Argraffu Tri Dimensiwn (3DP). Gellir ychwanegu ffroenell y binder gyda chardiau inc lliw ar yr un pryd, ac mae'r lliw wedi'i integreiddio i'r rhwymwr wrth argraffu, er mwyn lliwio'r model, gan wneud i'r broses hon ddod yn gyfredol Y dechnoleg argraffu 3D lliw llawn mwyaf aeddfed. Fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer dylunio model, gweithgynhyrchu peiriannau, addysg a gofal meddygol, ac ati.
5) Gelwir deunyddiau neilon hefyd yn olwyn ag ymwrthedd (PA). Mae deunyddiau neilon fel arfer yn wrthrychau gwyn, powdr cain iawn. Mae gan y cynhyrchion argraffu 3D neilon nodweddion cryfder uchel, manylder uchel, gwydnwch da, ac ati, a gallant wrthsefyll pwysau penodol. Fe'i defnyddir yn gyffredin mewn modelau cymhleth, modelau cysyniadol, modelau bach, goleuadau a chynhyrchu swyddogaethol.
6) Mae gan ddeunyddiau ceramig berfformiad tymheredd uchel rhagorol, cryfder uchel, caledwch uchel, dwysedd isel a sefydlogrwydd cemegol da, gan eu gwneud yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn awyrofod, awtobiant, bioleg a diwydiannau eraill. Yn ôl y gwahanol fathau o ddeunyddiau ceramig, gellir defnyddio gwahanol dechnolegau argraffu 3D i ffurfio. Mae technegau cyffredin fel a ganlyn:
A. Modelu Adneuo Wedi'i Ffiwsio (FDM), sy'n defnyddio past ceramig yn bennaf i wneud porslen i'w gwylio a'i defnyddio.
B. Stereo lithograffi Ymddangosiad (CLG), gan ddefnyddio slyri ceramig wedi'i gymysgu â resin ffotosensitif, a ddefnyddir yn bennaf mewn cynhyrchion deintyddol, mewnblaniad, gemwaith, ac ati.
C. Sintering Laser Dethol (SLS), gan ddefnyddio deunyddiau powdr ceramig, oherwydd ei manylder cymharol isel a'i ofynion uchel ar gyfer powdr, nid yw'r dechnoleg hon yn cael ei defnyddio llawer.