3D打印材料是3D打印技術(shù)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，種類(lèi)范圍主要包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料等。上期文章中，小編已經(jīng)為大家介紹了HAGE 3D打印設(shè)備支持的聚合物類(lèi)材料的一部分種類(lèi)，分別介紹了它們的特點(diǎn)、打印要求及相關(guān)應(yīng)用情況。本期為大家介紹HAGE 3D打印機(jī)支持的其他高性能材料、金屬及陶瓷材料。

高性能3D打印材料

PAEK（聚芳醚酮）

是一類(lèi)亞苯基環(huán)通過(guò)氧橋（醚鍵）和羰基（酮）連接而成的一類(lèi)結(jié)晶型聚合物。按分子鏈中醚鍵、酮基與苯環(huán)連接次序和比例的不同，可形成許多不同的聚合物。例如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）等品種。

聚芳醚酮分子結(jié)構(gòu)中含有剛性的苯環(huán)，因此具有優(yōu)良的高溫性能、力學(xué)性能、電絕緣性、耐輻射和耐化學(xué)品性等特點(diǎn)。聚芳醚酮分子結(jié)構(gòu)中的醚鍵又使其具有柔性，因此可以用熱塑性工程塑料的加工方法進(jìn)行成型加工。

PEEK(聚醚醚酮)

是一種半晶態(tài)聚合物，綜合性能優(yōu)良的特種工程塑料。具有高熔點(diǎn)(343°C)和優(yōu)異的力學(xué)性能，生物相容性也十分出色， 是目前研究較熱的3D 打印材料。純PEEK 的楊氏模量為3.86±0.72 GPa，經(jīng)碳纖維增強(qiáng)后可達(dá)21.1±2.3 GPa，與人骨的楊氏模量最為接近，可以有效避免植入人體后與人骨產(chǎn)生的應(yīng)力遮擋以及松動(dòng)現(xiàn)象，是一種理想的骨科植入物材料。其耐熱性、耐水性、耐溶劑性、電絕緣性?xún)?yōu)異；疲勞強(qiáng)度高；耐放射性是所有塑料中最好的；氧指數(shù)較高，燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙少且無(wú)毒。

PEKK（聚醚酮酮）

PEKK的性能依所用單體酰氯的不同而有所差異。以對(duì)苯二甲酰氯為原料合成的PEKK在聚芳醚酮主要品種中具有最高玻璃化溫度和熔點(diǎn)。以間苯二甲酰氯為原料合成的PEKK熔點(diǎn)和玻璃化溫度有所降低。在實(shí)際生產(chǎn)中大多以對(duì)苯二甲酰氯和間苯二甲酰氯的混合物為原料生產(chǎn)PEKK。

常見(jiàn)應(yīng)用：

（1）航空航天領(lǐng)域：用碳纖維、玻璃纖維增強(qiáng)的聚芳醚酮可用于飛機(jī)和飛船的機(jī)艙、門(mén)把手、操縱桿、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、直升機(jī)旋翼等；

（2）電子工業(yè):電線(xiàn)電纜包覆、高溫接線(xiàn)柱、電機(jī)絕緣材料等;

（3）汽車(chē)工業(yè)：汽車(chē)齒輪密封片、吃路邊你支撐座、軸承粉末涂料、輪胎內(nèi)壓傳感器殼等；

（4）機(jī)械設(shè)備：軸承座、超離心機(jī)、復(fù)印機(jī)上分離爪、化工用濾材、葉輪等

PEI（聚醚酰亞胺）

PEI板屬于非結(jié)晶性塑料。是一種無(wú)定形的高性能聚合物，是用無(wú)定形PEI(聚醚酰亞胺)所制造的工程塑料經(jīng)過(guò)擠出機(jī)高溫?cái)D出而成。具有最佳之耐高溫及尺寸穩(wěn)定性，以及抗化學(xué)性、阻燃、電氣性、高強(qiáng)度、高剛性等等。

常見(jiàn)應(yīng)用：廣泛應(yīng)用耐高溫端子，IC底座、照明設(shè)備、FPCB（軟性線(xiàn)路板）、液體輸送設(shè)備、飛機(jī)內(nèi)部零件、醫(yī)療設(shè)備和家用電器等。

3D打印金屬及陶瓷材料

根據(jù)2018 年的Wohlers Report 報(bào)道，金屬增材制造產(chǎn)業(yè)有了明顯發(fā)展。報(bào)道指出，2017 年售出的金屬3D 打印設(shè)備，相比2016 年增長(zhǎng)了將近80%。作為3D打印中非常重要的材料，金屬材料在汽車(chē)、模具、航空航天、生物醫(yī)療等行業(yè)中都有廣闊的應(yīng)用前景。

按照材料種類(lèi)劃分，3D打印金屬材料可以分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金及貴金屬等。

鐵基合金是3D 打印金屬材料中研究較早、較深入的一類(lèi)合金，較常用的鐵基合金有工具鋼、316L 不銹鋼、M2 高速鋼、H13 模具鋼和15-5PH 馬氏體時(shí)效鋼等。鐵基合金使用成本較低、硬度高、韌性好，同時(shí)具有良好的機(jī)械加工性，特別適合于模具制造。

HAGE 開(kāi)源3D打印機(jī)突破傳統(tǒng)工藝，形成了一種全新的制造方式-SDS工藝（成型，脫脂，燒結(jié)）。SDS工藝是3D打印與燒結(jié)結(jié)合的一種新工藝，能制成粉后期可燒結(jié)成型的材料，都可以通過(guò)SDS工藝實(shí)現(xiàn)，而陶瓷、金屬完全符合這樣的工藝特點(diǎn)。

零件通過(guò)類(lèi)似MIM（金屬注射成形）的燒結(jié)方式獲得的，其表面質(zhì)量比傳統(tǒng)的金屬打印相比要好很多。并且采用SDS工藝制造出來(lái)零部件，性能各向同性，可大大提高了3D打印金屬零件的應(yīng)用工況。對(duì)于銅等特殊難熔金屬，此工藝都可以打印。

HAGE 3D打印機(jī)SDS工藝可以打印的各種金屬及陶瓷材料如下：

不銹鋼316L - 1.4404 | 17-4PH - 1.4542

馬氏體時(shí)效鋼 - 1.2709

高溫合金 IN 718 - 2.4668, IN 625 - 2.4856

輕金屬 Ti6Al4V - 3.7165

鎢鈷合金WCo

陶瓷材料：氧化鋁 氧化鋯

華融普瑞聯(lián)與合資公司HAGE正在共同開(kāi)發(fā)高性能聚合物打印，高性能陶瓷打印，磁性材料打印，醫(yī)療植入物PEEK類(lèi)材料打印，直接擠壓及一體化金屬3D打印等技術(shù)。相信不久后，在3D打印材料研發(fā)上會(huì)有更多優(yōu)秀成果來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的多樣化需求。