3D打印材料设备现状

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　　作为3D产业的基础， 3d打印技术的发展让各种各样的材料得到了应用。一份调研报告显示，在过去的一年中，感光性树脂、热塑性纤维、热塑性粉末、金属粉末、沙和粘结剂、焊丝和石膏这七种关键材料的全球市场总价值为8亿美元，预计2025年将达到80亿美元[5](如图3)。而以上的7种材料将会随着3D打印技术的发展而不断扩充，将扩展到如导电材料、硅胶、生物材料、碳纤维、风化层、陶瓷和石墨烯等。在选择3d打印材料时，大部分人关注的是材料的强度。

　　但是，韧性也是非常关键的因素。强度高的材料不见得韧性高，韧性高的材料也不见得强度高。此外，温度也是影响因素之一。例如作为3D打印材料，塑料的应用技术已经成熟。但是，由于一些自身特性使得塑料在航天航空、汽车制造、军工等领域的应用受到了一定的限制。相较于PVC(聚氯乙烯)、陶瓷等，金属材料由于硬度高，耐高温等得天独厚的特性，在3D打印原材料的发展空间将会非常巨大。但是，金属3D打印也有一些技术难题，如金属的熔点相对较高，金属零部件快速成型技术较为复杂。
　　此外，金属3D打印成本偏高也是其主要缺点之一。近日，美国国家航空航天局(NASA)为德克萨斯农机大学的三名教授提供了50万美元的创新补助，支持他们用增材制造技术制备镍钛形状记忆合金[6](商业上称之为镍钛诺)。记忆合金拥有弯曲量大、塑性高、在记忆温度以上恢复以前形状的特点，使得它在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等。
　　记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。同时作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途也不断地被开发出来。3D打印设备现状3D打印设备制造商主要集中在美国、德国、荷兰、中国和日本等国家，并以美国为主导[7]。据高德纳公司针对3D印刷的市场调研最新报告显示，从2014年开始到2018年，全球3D打印机的销量将以每年翻一番的速度保持增长，并将在2015年达到21.7350万台，约为2014年的两倍。到2018年，全球3D打印机的销量将突破230万台。
　　近日，国外研发制造出了一台将液体树脂与空气分离的液体打印机(如图4)，它的问世有效解决了传统3D打印耗时长的问题，该技术被称为“液体3D打印技术”。此外，如果速度足够慢，该台打印机还能生产出细微米级物件。液体3D技术的问世使业内信心大大的增强了3D打印机。
　　有了它，宇航员就可以在太空“打印”零部件，制造出国际空间站30%零部件[10]，这将是人类首次在地球以外进行3D打印制造操作。
　　同时利用3D打印按需制造零件的能力将大大提高空间任务执行的可靠性和安全性，使成本降低好几个数量级。太空制造公司和NASA(美国国家航空航天局)团队设想，将来3D打印可实现在空间制造整个航天器，空间任务所需物资几乎能自给自足，而且能够在空中制造多数他们所需的零件等。
　　3D打印机俨然成为美国科幻作家罗伯特·希克利笔下的“万能制造机”。