&

探索 3D 打印材料：陶瓷和有機(jī)材料

人氣 666

多年來，快速成型制造技術(shù)飛速發(fā)展。隨著 3D 打印技術(shù)的發(fā)展，所使用的材料也在不斷變化。起初，打印材料并不多見，但隨著研究和發(fā)展，材料的數(shù)量和種類逐漸增多。最著名的當(dāng)然是聚合物（PLA、ABS、樹脂、尼龍）和金屬。不過，今天我們要特別概述兩類材料：陶瓷材料（包括許多堅(jiān)硬的無機(jī)材料，如陶瓷，也包括沙子或水泥）和有機(jī)材料。

陶瓷材料

陶瓷

說到陶瓷，我們通常會(huì)想到粘土或瓷器等傳統(tǒng)陶瓷。不過，也有用于高級(jí)應(yīng)用的技術(shù)陶瓷。目前市場(chǎng)上主要有兩類技術(shù)陶瓷：氧化物和非氧化物。第一類包括氧化鋁、氧化鋯和二氧化硅等金屬氧化物，第二類包括碳化硅、硼化硅和氮化硅等材料。這些材料非常適用于需要耐高溫和耐磨損的部件，例如汽車和航空航天領(lǐng)域需要的陶瓷部件。陶瓷 3D 打印機(jī)可以使用不同的制造工藝：粉末粘合、立體光刻、擠壓或光聚合。

砂

砂可以被視為一種陶瓷材料。它可用于制造復(fù)雜的零件，利用增材制造的優(yōu)勢(shì)，特別是用于制造鑄造模具。使用這種材料可以減少浪費(fèi)，生產(chǎn)時(shí)間也比其他技術(shù)短得多。它可用于批量生產(chǎn)成品，也可用于原型制造，如 ExOne 的 S-Max Flex 機(jī)器。在下面的視頻中，您可以看到 Sandhelden 使用 3D 砂型打印技術(shù)制造更耐用浴室配件的實(shí)例。

水泥

水泥是我們要重點(diǎn)介紹的另一種陶瓷材料。生產(chǎn)時(shí)，石粒和水混合在一起，形成均勻的糊狀物，這種糊狀物也可用于 3D 打印。因此，增材制造在建筑業(yè)中變得越來越重要。使用混凝土作為建筑材料非常便宜，而打印機(jī)的價(jià)格從 18 萬(wàn)歐元到 100 多萬(wàn)歐元不等。市場(chǎng)上的混凝土三維打印機(jī)包括 Apis Cor House 打印機(jī)和 WASP 的 Crane 打印機(jī)。這些機(jī)器的優(yōu)勢(shì)之一是速度快：48 小時(shí)內(nèi)就能建好一棟房子的墻壁！

木材和石材

這些陶瓷材料主要以絲狀形式用于 FDM/FFF 三維成型機(jī)。也有一些解決方案，如 Desktop Metal 采用 Forest? 技術(shù)的材料噴射三維打印機(jī)，可用于木質(zhì)材料的三維打印。至于長(zhǎng)絲，它們含有 30-40% 的木纖維和 60-70% 的聚合物；甚至石材長(zhǎng)絲也是由石膏和塑料混合制成的。提供這兩種長(zhǎng)絲的制造商包括 ColorFabb 和 Formfutura。這些材料令人驚奇的地方在于，它們的外觀和觸感真的很像木材和石材，可以用來制作更耐用的成品部件。

有機(jī)材料

有機(jī)織物

在了解了陶瓷材料之后，我們現(xiàn)在將目光轉(zhuǎn)向有機(jī)材料，尤其是用于三維生物打印的材料。這一過程涉及使用由細(xì)胞組成的墨水，這種墨水可用于制造皮膚、組織、肌腱甚至器官。打印一般是通過一個(gè)特制的注射器連續(xù)沉積幾層。該領(lǐng)域的最新發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新越來越多，前景也越來越廣闊！如需了解更多信息，請(qǐng)參閱我們關(guān)于最新、最有趣的 3D 生物打印項(xiàng)目的文章。

蠟

這種有機(jī)材料主要用于機(jī)械、藝術(shù)、牙科和珠寶等眾多領(lǐng)域和應(yīng)用的成型。在硬件方面，3D Systems 的 ProJet MJP 3600W 和 3600W Max 三維成型機(jī)使用 M3 Hi-Cast 材料。Prodways 旗下的 Solidscape 公司也專門生產(chǎn)蠟用三維打印機(jī)，提供專為珠寶行業(yè)設(shè)計(jì)的全套機(jī)器。

食品

誰(shuí)能想到 3D 打印機(jī)可以用來打印食品？百味來（Barilla）用 3D 打印了意大利面條，其他公司正在打印巧克力，最近我們又看到了 3D 打印肉和魚的進(jìn)展。這項(xiàng)技術(shù)正在徹底改變烹飪方式！問題是：有食品打印機(jī)嗎？答案是肯定的。這些打印機(jī)包括來自 Natural Machines 的 Foodini、Brill 3D Culinary Studio、Mycuisini 2.0 或用于巧克力打印的 Choc Creator V2 Plus。我們將它們歸納為最佳食品 3D 打印機(jī)排行榜。