基于高分子材料3D打印成型技術的研究

任蕊，曹晨茜，皇甫慧君，齊永紅，蔣靖波，周曉慧，陳國珍

(陜西省石油化工研究設計院，陜西 西安 710054)

3D打印，亦稱增材制造，屬于快速成形技術的一種，是以粉末狀金屬或塑料等可粘合材料為基材，以數字模型文件為基礎，通過逐層堆疊累積的方式構造物體的技術(即“積層造形技術”)。3D打印是一種“自上而下”進行材料累加的制造過程，具有制造成本低、生產周期短等明顯優勢，被譽為“第三次工業革命最具有標志性的生產工具”[1-4]。近年來，隨著產業升溫，3D打印在全球掀起一股新浪潮，而與此同時，3D打印技術目前已廣泛應用于汽車制造、航空航天、教學科研、衛生醫療、建筑及娛樂等領域，并在各個領域也實現了創新性的突破[5-7]，受到制造業界及各類用戶的普遍重視。

3D打印技術是由硬件、軟件、材料及成型工藝四大關鍵技術高度集成實現的，各技術點均存在著相互促進、相互制約的關系，在3D打印領域中，應用到的主要材料包括高分子材料、金屬材料、陶瓷材料及其他材料。其中高分子及其復合材料應用于3D打印技術最廣泛、成型最多。根據不同3D打印技術的差別對高分子材料的種類及性能的要求均不相同，常見的3D打印用高分子材料主要包括四種類型：光敏樹脂、高分子絲狀材料、高分子粉末狀材料、其他高分子材料(天然/合成材料、彈性體材料、凝膠材料與其它生物醫用材料等)。隨著3D打印設備及工藝的發展日益成熟，3D打印材料的種類和性能將成為制約3D打印技術發展的重要因素。……