3D打印常用材料详细介绍：从入门到专业的选择指南
3D打印常用材料详细介绍：从入门到专业的选择指南
3D打印技术的快速发展离不开多样化的材料支持。不同的材料决定了打印件的性能、外观以及应用场景。本文将系统地介绍目前主流的3D打印材料，包括其特性、优缺点、适用技术以及典型用途，帮助读者根据需求做出最佳选择。
塑料类材料
塑料材料在3D打印中应用最为广泛，适用于熔融沉积成型（FDM）和选择性激光烧结（SLS）等技术。
PLA（聚乳酸）
PLA源自玉米淀粉等可再生资源，具有环保可降解的特性。其打印温度较低（180-220°C），收缩率小，几乎不会翘曲，且表面光滑、颜色多样，但耐热性较差（约60°C）。
优点：适合新手操作，打印成功率高，无异味。
缺点：脆性较大，长期暴露容易降解。
应用：教育模型、装饰品、低强度原型。
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
ABS具有高强度、耐冲击、耐高温（80-100°C）等特点，但打印时需要高温（220-250°C）和加热床，且容易翘边。
优点：耐用，适用于功能件。
缺点：打印时会释放轻微有害气体，需要通风环境。
应用：汽车零件、工具外壳、乐高积木。
PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
PETG结合了PLA和ABS的优点，强度高、耐化学腐蚀、透明度好。打印温度高达220-250°C，韧性优于PLA，不易开裂。
优点：耐磨损，适合户外和功能件。
缺点：表面易刮花，粘附性强，清理喷头困难。
应用：食品容器、医疗器械、机械零件。
TPU（热塑性聚氨酯）
TPU是一种柔性材料，硬度范围广（Shore 60A-90A），耐磨抗撕裂，但打印时需慢速（20-30mm/s）以防堵头。
优点：弹性优异，适合减震和密封场景。
缺点：对打印机送料系统要求较高。
应用：手机壳、鞋垫、工业密封件。
尼龙（聚酰胺，PA）
尼龙具有高强度、耐热（120°C以上）、耐磨的特性，但吸湿性强，需要高温打印（240-260°C），打印前需充分干燥。
优点：适合高性能动态部件。
缺点：易吸潮，导致层间粘附性差。
应用：齿轮、轴承、无人机螺旋桨。
FDM设备打印样件展示
光敏树脂
光敏树脂主要用于SLA（立体光刻）和DLP（数字光处理）技术，液态树脂通过紫外线固化成型。
标准树脂
标准树脂精度高（分辨率达25微米），表面光滑，但脆性大，易断裂，适合静态模型。
应用：珠宝原型、艺术雕塑、展示模型。
联泰科技透明光敏树脂在瓶子模型的样件展示
韧性树脂
韧性树脂改良了抗冲击性，可承受轻微弯曲。
应用：功能原型、可活动部件。
耐高温树脂
耐高温树脂耐温可达200°C以上，热变形温度高。
应用：模具铸造、发动机零件测试。
联泰科技-信斯帝克
Temp R220耐高温材料
High-temperature Resistant Material
超过220°C的热变形温度，长期使用温度＞250 °C
优异的强度及一定的韧性
卓越的精度和良好的表面质量
在高温环境下长期稳定0.1%的线性收缩
低吸水性适用于大幅面SLA设计和制造
生物相容性树脂
通过医疗认证，无毒且可接触人体。
应用：牙科模型、助听器、手术导板。
联泰科技-信斯帝克
高性能种植模型材料Model系列
高尺寸精度、强度好
代型稳定性优越、精细成型
金属材料
金属材料通过SLS（选择性激光烧结）、DMLS（直接金属激光烧结）或EBM（电子束熔融）技术加工。
不锈钢
特性：强度高、耐腐蚀，成本相对较低。
应用：工业工具、机械零件、食品加工设备。
Muees430打印的不锈钢金属鞋模
钛合金（Ti6Al4V）
特性：高强度重量比，生物相容性好。
应用：航空航天部件、医疗植入物（如关节）。
铝合金（AlSi10Mg）
特性：轻量化，导热性好，适合薄壁结构。
应用：汽车散热器、无人机框架。
镍基合金（Inconel 718）
特性：耐高温（700°C以上）、耐腐蚀。
应用：涡轮叶片、火箭发动机部件。
复合材料
复合材料通过添加纤维或颗粒增强基材性能。
碳纤维增强材料
基材：PLA、ABS或尼龙。
特性：刚性提升50%以上，重量减轻。
缺点：磨损喷头，需硬化钢喷嘴。
应用：赛车零件、无人机机架。
玻璃纤维增强尼龙
特性：抗弯强度高，耐疲劳。
应用：汽车保险杠、工业夹具。
金属填充材料（如铜/铁粉+PLA）
特性：表面可抛光、电镀，呈现金属质感。
应用：装饰件、艺术雕塑。
特殊功能材料
水溶性支撑材料（PVA/HIPS）
PVA：溶于水，适合双喷头FDM打印机。
HIPS：溶于柠檬烯，常与ABS配合使用。
导电材料（含石墨烯/碳黑）
应用：电路原型、传感器、柔性电子设备。
陶瓷材料
工艺：通过粘结剂喷射或光固化成型后高温烧结。
应用：定制餐具、耐高温工业零件。
仿生材料（如类橡胶树脂）
特性：模拟人体组织弹性，用于医疗培训模型。
材料选择指南
- 从技术特点出发推荐FDM技术中的：PLA、ABS、PETG、TPU；
SLA/DLP光固化技术中的：光敏树脂（标准/韧性/耐高温）；
粉末烧结中的SLS/SLM：尼龙、金属粉末。
2.根据功能需求出发推荐高强度：尼龙、碳纤维复合材料；柔性：TPU、类橡胶树脂；耐高温：ABS、尼龙、耐高温树脂。
3.成本考量
入门级：PLA（约$20/kg）；工业级：金属粉末（$500-$1000/kg）。
3D打印材料的多样性推动了从创意设计到工业制造的全方位应用。无论是制作低成本原型还是生产航天级零件，选择合适的材料和技术组合是关键。随着材料科学的进步，未来将涌现更多高性能、环保的新型打印材料，进一步拓展3D打印的边界。