介紹

3D打印或增材制造是一個包含多個過程的總稱。每個3D打印過程都有其優點和局限性，每種方法都比其他方法更適合某些應用。

在本文中，我們提供了幾個易于使用的工具，以幫助您根據需要選擇正確的3D打印工藝。使用以下圖形和表格作為快速參考，以確定能滿足設計要求的流程。

 

我們從三個不同的角度進行工藝選擇：所需材料已經知道、終端零件（物理或視覺）的特征已經定義、需要某些工藝功能（精度、構建尺寸等）

為了使本文中的信息對讀者具有可操作性，并且始終與不斷發展的3D打印領域相關，引入了一些高級概括，必要時將在每個部分中討論。

按材料選擇工藝

3D打印材料通常以長絲，粉末或樹脂形式出現（取決于所使用的3D打印工藝）。聚合物（塑料）和金屬是兩個主要的3D打印材料組，而其他材料（如陶瓷或復合材料）也可用。聚合物可以進一步分解成熱塑性塑料和熱固性塑料。

如果所需的材料已經已知，那么選擇3D打印工藝相對容易，因為只有少數技術從相同的材料中生產零件。在這些情況下，選擇過程通常成為成本與屬性的比較。

 

熱塑性塑料：熱塑性塑料適合功能性應用，包括終用途零件和功能原型的制造。

它們具有良好的機械性能和高抗沖擊性，耐磨性和耐化學性。它們還可以填充碳，玻璃或其他添加劑，以增強其物理性能。3D打印工程熱塑性塑料（如尼龍，PEI和ASA）廣泛用于生產工業應用的終用途零件。

SLS零件具有更好的機械和物理性能以及更高的尺寸精度，但FDM更經濟，交貨時間更短。

熱固性塑料（樹脂）：更適合注重美觀的應用，因為它們可以生產出具有光滑注塑表面和精細細節的零件。

通常，它們具有高剛度，但比熱塑性塑料更脆，因此它們不適合功能性應用。提供特種樹脂，專為工程應用（模仿ABS和PP的性能）或牙科嵌件和植入物而設計。

材料噴射生產的零件具有卓越的尺寸精度和通常更光滑的表面，但成本高于SLA / DLP。這兩種工藝都使用類似的光固化丙烯酸基樹脂。

 

典型的3D打印熱固性塑料（樹脂）材料噴射>標準樹脂，數字ABS，耐用樹脂（PP樣），透明樹脂，牙科樹脂SLA/DLP標準樹脂， 堅韌樹脂（ABS樣）， 耐用樹脂（PP樣）， 透明樹脂， 牙科樹脂

五金：金屬3D打印部件具有優異的機械性能，可以在高溫下工作。3D打印的自由曲面功能使其成為航空航天和醫療行業輕量化應用的理想選擇。

DMLS/SLM 零件具有卓越的機械性能和公差，但粘合劑噴射的成本可提高 10 倍，并且可以生產更大的零件。

典型的 3D 打印金屬DMLS/SLM不銹鋼，鈦，鋁粘結劑噴射不銹鋼（青銅填充或燒結）

其他材料：其他材料也可以3D打印，但由于應用有限，因此它們的應用并不廣泛。這些材料包括全彩陶瓷和砂巖，帶有粘合劑噴射。

其他3D打印材料粘結劑噴射砂， 陶瓷。

專業提示：由于該技術的添加劑性質，3D打印部件通常具有各向異性機械性能，這意味著它們在z方向上會變弱。對于功能部件，在設計過程中應考慮這一特性。

 

例如，請參閱武漢易成三維科技SLS尼龍與散裝尼龍相比的性能。

以下是一些更多詳細信息：

• 在設計會干擾其他零件的零件或原型時，定義必要的公差水平非常重要。根據經驗，選擇具有更高尺寸精度的工藝將增加成本。另一種選擇是在3D打印后完成具有關鍵尺寸或小細節的特征（例如，通過鉆孔或攻絲螺紋）。
• 零件的整體強度取決于不同的機械和物理性能。為了簡化選擇，可以使用材料抗拉強度作為指導。當需要高強度和高剛度時，金屬3D打印或用連續碳纖維增強的FDM打印是佳解決方案。
• 工程3D打印材料具有特殊性能，例如耐熱性，阻燃性，耐化學性或經認證為生物相容性或食品安全性。
• 柔韌性可以定義為斷裂時高伸長率，其中熱塑性塑料（如TPU）可用于SLS和FDM，或低硬度，其中具有類似橡膠感覺的材料可用于SLA / DLP和材料噴射。
• SLA / DLP和材料噴射都可以生產具有光滑，注塑模具般表面光潔度的零件。這兩種工藝之間的主要區別（除了成本之外）是材料噴射中的支撐是可溶的，而在SLA / DLP中，它需要在打印后手動移除，在表面上留下需要后處理（打磨或拋光）的小痕跡。
• 材料噴射生產完全透明的部件，而SLA / DLP部件是半透明的，可以進行后處理，幾乎100%光學透明。
• 具有特殊質地的零件，例如類似木材或金屬的表面處理，可以使用木填充或金屬填充FDM長絲進行打印。類橡膠部件柔軟（邿氏硬度<70A）并且可以彎曲和壓縮，但運氣好是真正的橡膠。
• 材料噴射和粘合劑噴射是目前唯一提供全彩色打印功能的3D打印工藝。材料噴射具有優勢，因為它提供了具有更好物理性能和多材料能力的材料。另一種選擇是在打印后對模型進行底漆和上漆，或使用具有雙擠出功能的FDM打印機（僅適用于兩種顏色）。