隨著社會的發(fā)展,3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,并不斷地取得了突破。按照材料分類,我們一般將3D打印技術(shù)分為金屬3D打印和非金屬3D打印,而非金屬3D打印一直以來都比金屬3D打印占比高,今天我們就來了解一下非金屬3D打印的現(xiàn)狀。
非金屬3D打印之所以可以發(fā)展得如此快,主要是因為它和傳統(tǒng)制造業(yè)對比,無需開模,可根據(jù)個性化進(jìn)行定制,直接將想法通過分層打印便可立體打印出來,甚至不需要過多的后期機加工等繁雜的步驟。
非金屬3D打印占比
據(jù)專業(yè)的統(tǒng)計機構(gòu)統(tǒng)計,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2019年,中國3D打印材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,非金屬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模25.38億元,占比最高,達(dá)到62%;金屬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模15.56億元,占比38%。
非金屬材料的分類、優(yōu)缺點及應(yīng)用
塑料、樹脂材料是非金屬3D打印最常用到的。此外陶瓷材料和細(xì)胞生物原料一開始逐漸被應(yīng)用在新領(lǐng)域里。
工程材料現(xiàn)階段主要應(yīng)用于汽車、航空航天、醫(yī)療機械、家電、電子消費行業(yè),它的優(yōu)點是具有較強的硬度、抗老性、耐沖擊性、耐熱性,缺點是容易產(chǎn)生各向不同性。
光敏樹脂尤其適合精密材料加工,特別是精密零件、鑄模制造業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用,可以用于耐高溫的防水材料。其優(yōu)點為高強度、耐高溫、防水性能好。缺點則表現(xiàn)為加工速度慢、有一定的污染。
陶瓷材料現(xiàn)階段主要應(yīng)用于航天航空、汽車、生物等領(lǐng)域,其優(yōu)點是具有較高的強度、硬度、耐高溫、低密度、化學(xué)性能好,耐腐性,缺點則表現(xiàn)為設(shè)備成本高,且品種控制難。
細(xì)胞生物材料現(xiàn)階段主要應(yīng)用于與醫(yī)學(xué)、組織工程結(jié)合,可制造出藥物、人工器官等用于治療疾病,其優(yōu)點為生物相容性好,人體排斥度低,缺點則表現(xiàn)為廠量低,配套的3D打印設(shè)備技術(shù)要求高。
2020年近期非金屬材料3D打印重大事件
1.2020年4月27日,美國陸軍研究生產(chǎn)了一種新的多聚物長絲,該長絲設(shè)計用于低成本FFF3D打印機,將ABS和PC結(jié)合,使用3D打印機創(chuàng)建固體預(yù)成型件,使用熱拉伸塔通過和張力傳感器喂入固體預(yù)成型件,將其轉(zhuǎn)換回細(xì)絲。
2.2020年4月23日,瑞士某企業(yè)發(fā)布了一種新的光敏聚合物樹脂,用于3D打印的長久修復(fù)體,例如牙冠、嵌體和貼面。
3.2020年4月7日,西班牙某企業(yè)將開發(fā)一套新的活性聚合物,將生產(chǎn)具有新型抗菌和止痛性質(zhì)的線材,可用于FDM3D打印機。
4.2020年4月1日,美國某企業(yè)宣布與化學(xué)材料專家雷孚斯集團(tuán)建立合作伙伴關(guān)系,以開發(fā)于高速擠出技術(shù)的高性能材料。
5.2020年3月23日,河南DSM和美國JuggerBot3D雙方以探索熔融顆粒制造技術(shù)的潛力,并且開發(fā)用于生產(chǎn)的顆粒3D打印材料,此種3D打印與熔絲制造工藝相近,但是使用切碎的顆粒原料來取代線材,此外,與熔絲技術(shù)對比,此技術(shù)能通過其螺桿擠出系統(tǒng)大量材料。