3D打印制造技術主要由3個關鍵要素組成：
一是產品需要進行精準的三維設計，運用計算機輔助設計(CAD)工具對產品全方位精準定位;
二是需要強大的成型設備;
三是需要滿足制品性能和成型工藝的材料。
由于3D打印制造技術完全改變了傳統制造工業的方式和原理，是對傳統制造模式的一種顛覆，因此3D打印材料成為限制3D打印發展的主要瓶頸，也是3D打印突破創新的關鍵點和難點所在，只有進行更多新材料的開發才能拓展3D打印技術的應用領域。天津天易多維科技有限公司介紹，目前，3D打印材料主要包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料和復合材料等。
1、工程塑料
工程塑料指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優的塑料。工程塑料是當前應用最廣泛的一類3D打印材料，常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。
1)ABS
ABS材料因具有良好的熱熔性、沖擊強度，成為通過熔融沉積3D打印的首選工程塑料。目前主要是將ABS預制成絲、粉末化后使用，應用范圍幾乎涵蓋了所有日用品、工程用品和部分機械用品。近年來ABS不但在應用領域逐步擴大，而且性能不斷提升，借助ABS強大的粘接性、強度通過對ABS的改性，使其作為3D打印材料在更廣范圍得到應用。
2014年國際空間站用ABS塑料3D打印機為其打印零件;世界上最大的3D打印機材料公司Stratasys公司研發的最新ABS材料ABS-M30，專為3D打印制造設計，機械性能比傳統的ABS材料提高了67%，從而擴大了ABS的應用范圍。
2)PA
PA強度高，同時具有一定的柔韌性，因此可直接利用3D打印制造設備零部件。利用3D打印制造的PA碳纖維復合塑料樹脂零件強度韌性很高，可用于機械工具代替金屬工具。另外，由于PA的粘接性和粉末特性，可與陶瓷粉、玻璃粉、金屬粉等混合，通過粘接實現陶瓷粉、玻璃粉、金屬粉的低溫3D打印。索爾維公司作為全球PA工程塑料的專家，基于PA的工程塑料進行3D打印樣件，用于發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。用工程塑料替代傳統的金屬材料，最終解決了汽車的輕量化問題。
3)PC
PC具有優異的強度，其強度比ABS材料高出60%左右，因此適合于超強工程制品的應用。索爾維公司作為全球PA工程塑料的專家，基于PA的工程塑料進行3D打印樣件，用于發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。德國拜耳公司開發的PC2605可用于防彈玻璃、樹脂鏡片、車頭燈罩、宇航員頭盔面罩、智能手機的機身、機械齒輪等異型構件的3D打印制造。
4)PPFS
PPSF具有最高的耐熱性、強韌性以及耐化學品性，在各種快速成型工程塑料材料之中性能最佳，通過碳纖維、石墨的復合處理，PPSF顯示出極高的強度，可用于3D打印制造高承受負荷的制品，成為替代金屬、陶瓷的首選材料。
5)PEEK
PEEK具有優異的耐磨性、生物相容性、化學穩定性以及楊氏模量最接近人骨等優點，是理想的人工骨替換材料，適合長期植入人體。基于熔融沉積成型原理的3D打印技術安全方便、無需使用激光器、后處理簡單，通過與PEEK材料結合制造仿生人工骨。
6)EP
EP(Elasto Plastic)即彈性塑料，是Shapeways公司最新研制的一種3D打印原材料，它能夠避免用ABS打印的穿戴物品或可變形類產品存在的脆性問題。顧名思義，Elasto Plastic是一種新型柔軟的3D打印材料，在進行塑形時和ABS一樣均采用“逐層燒結”原理，但打印的產品卻具有相當好的彈性，易于恢復形變。這種材料可用于制作像3D打印鞋、手機殼和3D打印衣物等產品。
7)Endur
Stratasys公司推出一款全新的3D打印材料—Endur，它是一種先進的仿聚丙烯材料，可滿足各種不同領域的應用需求。Endur材料具有高強度、柔韌度好和耐高溫性能，用其打印的產品表面質量佳，且尺寸穩定性好，不易收縮。Endur具有出色的仿聚丙烯性能，能夠用于打印運動部件、咬合嚙合部件以及小型盒子和容器。
2、生物塑料
3D打印生物塑料主要有聚乳酸(PLA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯(PETG)、聚-羥基丁酸酯(PHB)、聚-羥基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己內酯(PCL)等，具有良好的可生物降解性。
1)PLA
PLA(Poly Lactic Acid)即聚乳酸可能是3D打印起初使用得最好的原材料，它具有多種半透明色和光澤質感。作為一種環境友好型塑料，聚乳酸可生物降解為活性堆肥。它源于可再生資源—玉米淀粉和甘蔗，而不是非可再生資源——化石燃料。新加坡南洋理工大學的Tan K H等在應用PLA制造組織工程支架方面的研究中，采用3D技術成型生物可降解的高分子材料，制造了高孔隙度的PLA組織工程支架，通過對該支架進行組織分析，發現其具有生長能力。
2)PETG
PETG是采用甘蔗乙烯生產的生物基乙二醇為原料合成的生物基塑料。具有出眾的熱成型性、堅韌性與耐候性，熱成型周期短、溫度低、成品率高。PETG作為一種新型的3D打印材料，兼具PLA和ABS的優點。在3D打印時，材料的收縮率非常小，并且具有良好的疏水性，無需在密閉空間里貯存。由于PETG的收縮率低、溫度低，在打印過程中幾乎沒有氣味，使得PETG在3D打印領域產品具有更為廣闊的開發應用前景。
3)PCL
PCL是一種生物可降解聚酯，熔點較低，只有60℃左右。與大部分生物材料一樣，人們常常把它用作特殊用途如藥物傳輸設備、縫合劑等，同時，PCL還具有形狀記憶性。在3D打印中，由于它熔點低，所以并不需要很高的打印溫度，從而達到節能的目的。在醫學領域，可用來打印心臟支架等。
3、熱固性塑料
熱固性樹脂如環氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂、芳雜環樹脂等具有強度高、耐火性特點，非常適合利用3D打印的粉末激光燒結成型工藝。哈佛大學工程與應用科學院的材料科學家與Wyss生物工程研究所聯手開發出了一種可3D打印的環氧基熱固性樹脂材料，這種環氧樹脂可3D打印成建筑結構件用在輕質建筑中。
4、光敏樹脂
光敏樹脂是由聚合物單體與預聚體組成，由于具有良好的液體流動性和瞬間光固化特性，使得液態光敏樹脂成為3D打印耗材用于高精度制品打印的首選材料。光敏樹脂因具有較快的固化速度，表干性能優異，成型后產品外觀平滑，可呈現透明至半透明磨砂狀。尤其是光敏樹脂具有低氣味、低刺激性成分，非常適合個人桌面3D打印系統。
5、高分子凝膠
高分子凝膠具有良好的智能性，海藻酸鈉、纖維素、動植物膠、蛋白胨、聚丙烯酸等高分子凝膠材料用于3D打印，在一定的溫度及引發劑、交聯劑的作用下進行聚合后，形成特殊的網狀高分子凝膠制品。如受離子強度、溫度、電場和化學物質變化時，凝膠的體積也會相應地變化，用于形狀記憶材料;凝膠溶脹或收縮發生體積轉變，用于傳感材料;凝膠網孔的可控性，可用于智能藥物釋放材料。
注：聯系我時，請說是在“傲立機床網”上看到的，謝謝！
