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创想三维:3D打印机耗材类型和价格概述

文章来源:深圳市创想三维科技有限公司人气:179发表时间:2018-10-10 15:17:55

近年增材制造行业开始趋于成熟,3D打印机的迭代速度逐渐加快,多种3D打印技术的设备价格已经非常实惠,包括过去动辄百万的金属3D打印机,如今亦有普通企业可以承受的桌面级产品。而作为3D打印的另一个重要组成,耗材的丰富性和成本,对于行业的发展同样重要,甚至在一定程度上看,3D打印机就是为材料服务的。


目前应用最广泛的3D打印技术原理有三种:熔融堆积(FDM),立体光刻(SLA),以及选择性激光烧结(SLS)。这些成型技术的原理差异较大,因此使用的耗材需要具有不同的形式,各类技术旗下的一些子类也会有一些差异。虽然不存在通用的某种耗材,但现在3D打印材料和技术的可选择性已经大大提高,最基本的3D打印机耗材有两类:聚合物和金属。在本文中,我们将概括目前主流、已经大范围应用的3D打印材料种类及其价格区间。


热塑性集合物


一、热塑性聚合物

从购物袋到工业零件,聚合物几乎无处不在。在3D打印中,热塑性塑料可分为两类:热塑性塑料和热固性塑料,形态主要有长丝、粉末、液体。热固性塑料加热不会融化,热塑性塑料可以多次加热重复融化和固化的过程,以细丝或粉末形式出现的塑料耗材都是热塑性的。


1、FDM3D打印机:长丝耗材

最成熟也是目前应用最广泛的FDM3D打印机使用的是丝状耗材,类型有许多种,理论上所有的热塑性塑料都可以用于热熔堆积。目前主流的有PLA、ABS、TPU、PETG等,颜色非常丰富,甚至可以按色卡定制,另外还有一些含有诸如碳纤维、木粉、金属粉末、蜡、荧光剂、导电物的基于PLA的混合耗材,此外一些使用专业FDM3D打印机的人员也会使用一些高性能的长丝。

由于种类繁多,因此FDM3D打印机的成本问题很难回答,另外定价在很大程度上取决于材料的质量,同一类耗材市场价格差异也非常大。普通个人或企业应用的长丝耗材一般在50~400元/千克左右,一般来说,普通PLA是最便宜的,其次是ABS,其他的价格仍然较贵,一些特种或高端耗材的价格甚至超过2000元/kg。


2、SLS3D打印机:粉末耗材

SLS3D打印机使用粉末形式的聚合物,最常用的材料是聚酰胺,俗称尼龙(PA)。用于SLS的标准粉末是改性尼龙PA12,通常为白色,每公斤价格在150~500元左右,与长丝一样,这是普通粉末的大概价格,SLS粉末也有更昂贵的,满足更高的高表面质量或性能。

不同的SLS3D打印机制造商的粉末耗材标准一般不同,另外就是您可能已经注意到,SLS的3D打印机普通耗材成本高于FDM,这是FDM仍然是最受欢迎3D打印机的主要原因之一。


粉末耗材


二、热固性聚合物:光敏树脂

SLA是第一个3D打印技术,这意味着SLA3D打印机使用的耗材在数十年前就已经开始应用。SLA使用的是光敏树脂是液态的,最基本的组成通常由环氧树脂、丙烯酸或甲基丙烯酸等热固性树脂,再光源照射和混合的光引发剂催化下固化。光敏树脂的种类和颜色不是很多,粗了普通的树脂另有一些工业用途特种树脂,例如失蜡铸造用树脂蜡、牙科专用树脂、耐热或柔性树脂。


跟SLS粉末耗材一样,光敏树脂在不同的制造商和不同的技术子类下的通用性方面,有时也会有点困难,平均的成本约为每升300元,入门级的光敏树脂会低于这个平均价格,也有一些具有更佳表面质量或特殊性质的,例如牙科、铸造用树脂,有些可能要高达每升2000元。





三、金属粉末

金属3D打印机使用的是粉末烧结技术,主流的有直接金属激光烧结(DMLS)和选择性激光熔化(SLM),两者都是通过高能激光加热金属粉使之融合在一起成型的,金属粉末基质可以是多种不同的金属及合金材质,比如常见的铜、铝、不锈钢、钛、镍合金等等,他们必须足够微细,直径通常在30微米以下,并且形状要接近球体,制作出这样的粉末具有一定难度,因此3D打印金属粉末的生产成本一直居高不下,常见的金属3D打印机粉末耗材价格在1500~3500元/kg。





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