第4章 3D打印成型材料

3D打印技術及其應用3Dprintingtechnologyandapplication第四章3D打印成型材料王晨升2022.05《3D打印技術原理與應用》3D打印成型材料《3D打印技術原理與應用》目錄CONTENTS013D打印成型材料分類02常用3D打印成型材料的特點03常用3D打印成型材料的適用領域《3D打印技術原理與應用》3D打印成型材料分類Classificationof3Dprintingmoldingmaterials01《3D打印技術原理與應用》3D打印成型材料分類1.按材料的物理狀態(tài)分類：液體材料薄片材料顆粒材料粉末材料2.按材料的化學性能分類：樹脂類材料石蠟材料金屬材料陶瓷材料復合材料食材生物材料3.按材料的成型方法分類：SLA材料LOM材料SLS材料FDM材料4.按材料的生化特性分類：生物材料非生物材料絲狀材料《3D打印技術原理與應用》3D打印成型材料分類常見3D打印成型材料分類（按化學屬性）3D打印材料分類聚合物工程塑料ABS材料PC材料PA材料PPSF/PPSU材料PEEK材料EP材料Endur材料生物塑料PLA材料PETG材料PCL材料熱固性塑料光敏樹脂高分子凝膠金屬材料黑色金屬不銹鋼材料高溫合金材料有色金屬鈦合金材料鋁鎂合金材料銅及銅合金鎵材料稀貴金屬材料陶瓷材料復合材料食材生物材料軟組織材料硬組織材料

生物降解材料

表1常見3D打印成型材料按化學屬性分類表1.常用的熱固性塑料有：酚醛樹脂脲醛樹脂三聚氰胺樹脂不飽和聚酯樹脂環(huán)氧樹脂有機硅樹脂聚氨酯……2.常用的熱塑性塑料有：聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚甲醛聚碳酸酯聚酰胺……說明：3.二者區(qū)別：熱固性塑料以熱固性樹脂為主要成分，配合以各種添加劑，通過交聯(lián)固化過程成型。在制造成型過程前期為液態(tài)，固化后即不溶不熔，也不能再次熱熔或軟化；熱塑性塑料指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。加熱時變軟以致流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，且可以反復進行?！?D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點Characteristicsofcommonlyused3Dprintingmoldingmaterials02聚合物材料金屬材料陶瓷材料復合材料食材生物材料《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料聚合物材料也稱高分子量化合物，是指許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成的高分子量（通常可達10~106）化合物。例如，聚氯乙烯分子是由許多氯乙烯分子結構單元“”重復連接而成，因此，“”又稱為結構單元或鏈節(jié)。能夠形成結構單元的小分子所組成的化合物稱為單體，是合成聚合物的原料。

1.工程塑料：指被用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料具有高強度、耐沖擊性、耐熱性、高硬度、抗老化性等優(yōu)點，正常變形溫度可以超過90℃，可進行機械加工、噴漆以及電鍍常見材料：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）、環(huán)氧樹脂（EP）、及類聚丙烯（Endur）等《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（1）ABS材料：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）材料堅韌、無毒、防水、耐化學腐蝕，具有良好的著色性，很容易成型，但很難折斷；具有良好的熱熔性和沖擊強度。受熱時會散發(fā)出難聞氣味，蒸汽中可能含有有害化學物質；會被紫外線輻射分解，長期戶外使用會導致失去顏色和變脆。使用方法為將ABS預制成絲、粉末后使用。應用范圍幾乎涵蓋所有日用品、工程用品和部分機械用品。1.工程塑料圖1ABS線材及其3D打印成型的齒輪《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（2）PC材料：PC（聚碳酸酯）材料是真正的熱塑性材料，有高強度、耐高溫、抗沖擊、抗彎曲等特點，強度比ABS材料還要高60%。PC工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子電器工業(yè)，其次還有機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫(yī)療及保健（注射器）、薄膜、休閑和防護器材等，此外PC層壓板可用于公共場所的防護窗、飛機艙罩、照明設備、工業(yè)安全擋板及防彈玻璃的制造。1.工程塑料圖2PC絲材及其打印的機械零件示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（3）PA材料：PA（聚酰胺，俗稱尼龍）材料不僅強度高，也具備一定的柔韌性。利用3D打印制造的PA碳纖維復合塑料樹脂零件，具有很高的韌度，可用于機械工具來代替金屬工具。PA材料廣泛應用于制造燃料濾網、燃料過濾器、罐、捕集器、儲油罐、發(fā)動機氣缸蓋罩、散熱器水缸、平衡旋轉軸齒輪等；也可用在汽車的電器配件、接線柱以及用于制作一次性打火機殼、堿性干電池襯墊、摩托車駕駛員的頭盔，辦公機器外殼等的打印。另外，他還可以被用作驅動、控制部件的打印。1.工程塑料圖3PA材料粉末及其打印的成型制品示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（4）PPSF/PPSU材料：PPSF/PPSU（聚苯砜）材料是所有熱塑性材料里面強度最高、耐熱性最好、抗腐蝕性最強的材料。3D打印的PPSF/PPSU制品通常可以作為最終零部件使用，廣泛用于航空航天、交通工具、日用品及醫(yī)療行業(yè)。1.工程塑料圖4PPSF材料3D打印制作的眼鏡（5）PEEK材料：PEEK（聚醚醚酮）材料是一種具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機械強度等優(yōu)異性能的特種工程塑料，可制造加工成各種機械零部件：汽車齒輪、油篩、換擋啟動盤、飛機發(fā)動機零件、自動洗衣機轉輪、醫(yī)療器械零部件等。由于其優(yōu)異的耐磨性、生物相容性、化學穩(wěn)定性以及楊氏模量最接近人骨等優(yōu)點，它也是理想的人骨替換材料。圖5利用PEEK材料打印成型的牙床植入物示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（6）EP材料：EP（環(huán)氧樹脂）材料，也稱彈性塑料（Elastoplastic,EP），非常柔軟，在成型時采用跟ABS一樣的“逐層燒結累積”原理，但打印出的產品的彈性卻相當好，變形后也容易復原。這種材料可用于3D打印制作像鞋、手機殼和衣物類的產品1.工程塑料圖6使用EP材料打印成型的鞋子示例（7）Endur材料：Endur（聚類丙烯）材料是一種光敏樹脂，是一種先進的仿聚丙烯材料。具有高強度、柔韌度好和耐高溫性能，其打印的產品表面質量佳，且尺寸穩(wěn)定性好，不易收縮。常用于打印運動部件、咬合嚙合部件（如齒輪）以及小型盒子和容器。圖7使用Endur材料打印成型的仿鉆石產品示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料2.生物塑料：又稱生物降解塑料、生物分解塑料，指在土壤或沙土中特定條件下，如堆肥、厭氧消化或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全轉化成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質的塑料。1.按原料成分來源分類：生物基生物塑料天然材料直接加工得到微生物發(fā)酵和化合物共同參與得到微生物直接合成以上材料共混加工石化基生物塑料2.按生物降解過程分類：完全生物降解塑料破壞性生物降解塑料3.常見3D打印用生物塑料：聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4環(huán)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）圖8生物塑料3D打印成型在醫(yī)學上的應用示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（1）PLA材料：PLA（聚乳酸）是由玉米淀粉或甘蔗渣等生物材料制成。具有一定的彈性、多種半透明色和光澤感。耐熱性不強，在180℃到200℃之間熔化，具體取決于與其他材料的成分占比；在60℃以上的溫度下開始變形，不耐水或化學腐蝕；加熱后有輕微氣味，但不產生有毒的氣味或蒸汽；制品脆，容易在壓力下破碎。作為一種環(huán)境良好型塑料，PLA可以很容易地通過生物降解成為綠色環(huán)保地活性肥料。2.生物塑料圖9PLA線材及其3D打印成型地作品示例(a)PLA線材(b)PLA材料3D打印成型作品《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（2）PETG材料：PETG（非晶型共聚酯）材料是一種透明塑料。它是由對苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）和1,4-環(huán)己烷二甲醇三種單體用酯交換法縮聚的產物，性能與PET和PCT大不相同。PETG具有較好的黏性、透明度、顏色、耐化學藥劑和抗應力白化等能力，熱成型周期短、成型溫度低、成品率高，兼具PLA和ABS的優(yōu)點，可快速塑形，粘度比丙烯酸（亞克力）好。其制品高透明度，抗沖擊性能優(yōu)異，特別適宜于成型厚壁透明制品，廣泛應用于板材、高性能收縮膜、瓶用及異型型材等市場。2.生物塑料圖10PETG線材及其打印成型制品示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料（3）PCL材料：PCL（聚己內酯）具有良好的生物降解性、生物相容性和無毒性，可作為醫(yī)用生物降解材料、藥物控制緩釋產品及生物組織的基底使用。目前，已在藥物緩釋產品中得到了廣泛的應用。PCL是一種可降解聚酯，熔點較低（60℃左右），與其他生物材料一樣用來制作藥物傳輸設備、縫合劑等PCL材料具有形狀記憶性，在醫(yī)學康復領域，常被用來打印心臟支架等2.生物塑料圖11使用PCL材料3D打印成型的綠色環(huán)保型玩具示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料3.熱固性塑料：是指以熱固性樹脂為主要成分，配合各種必要的添加劑，能通過交聯(lián)固化過程成型成制品的塑料。熱固性塑料第一次加熱時可以軟化流動，但是一旦加熱到一定溫度，產生了化學反應——交聯(lián)反應而固化變硬，這種變化是不可逆的。之后即使再次加熱，也不能再變軟流動。熱固性塑料具有強度高、耐火性好等特點，非常適合于利用粉末激光燒結成型工藝進行3D打印。圖12熱固性塑料成型的鍵盤按鍵示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料4.光敏樹脂：俗稱紫外線固化無影膠或UV樹脂（膠），主要由聚合物單體和預聚體組成，其中加有光（紫外光）引發(fā)劑，也稱光敏劑。光敏樹脂具有氣味淡、刺激性成分少等特點，通常被通過改性復合制成醫(yī)用材料。良好的液態(tài)流動性和瞬間光固化特性，使得光敏樹脂成為高精度制品3D打印的首選材料。此外由于成型后產品外觀平滑，呈透明或半透明磨砂狀，因此光敏樹脂也適合于個人桌面3D打印系統(tǒng)使用圖13光敏樹脂打印成型的制品示例（a）光敏樹脂3D打印的牙齒（b）光敏樹脂材料3D打印的半透明磨砂狀物體《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：聚合物材料5.高分子凝膠：高分子凝膠是分子鏈經交聯(lián)聚合而成的三維網絡或互穿網絡與溶劑（通常是水）組成的體系，與生物組織類似。高分子凝膠可因溶劑種類、鹽濃度、PH值、溫度不同以及電刺激和光輻射不同，而產生體積變化，有時會出現(xiàn)相變，網孔增大，網絡失去彈性，凝膠相區(qū)不復存在，體積急劇溶脹，并且此過程不可逆、不連續(xù)。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可用于3D打印，在一定的溫度及引發(fā)劑、交聯(lián)劑的作用下進行聚合后，能夠形成特殊的網狀高分子凝膠產品。凝膠的可用于制造形狀記憶材料、傳感材料、智能藥物控釋材料等《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料金屬材料指具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩大類。1.黑色金屬：黑色金屬材料是工業(yè)上對鐵、鉻和錳的統(tǒng)稱，亦包括這三種金屬的合金，如合金金屬鋼、高溫合金及不銹鋼等2.有色金屬：有色金屬是鐵、鉻、錳和鐵基合金以外所有金屬的統(tǒng)稱。有色金屬可分為：重金屬（銅、鉛、鋅）輕金屬（鎂、鋁、鈦）貴金屬（金、銀、鉑）稀有金屬（鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾）《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料（1）不銹鋼：不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱。通常將耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種，通稱為不銹鋼；而耐化學腐蝕介質（酸、堿、鹽等化學浸蝕）腐蝕的鋼種，則成為耐酸鋼。不銹鋼是最廉價的金屬3D打印材料。經3D打印出的高強度不銹鋼制品，表面一般都略顯粗糙，且存在麻點，但可以通過制品表面后處理使其具有不同的光滑度或形成磨砂面。不銹鋼常被用做珠寶、功能構件和小型雕刻品的3D打印材料。1.黑色金屬圖14不銹鋼打印成型的開瓶器示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料（2）高溫合金：高溫合金是指以鐵、鈷、鎳為基體，能在600℃以上的高溫及一定的應力作用下，長期工作的一類金屬材料。它具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的抗疲勞性及斷裂韌性等綜合性能，又稱為“超合金”主要應用于航天航空領域和能源領域，是航空噴氣發(fā)動機和燃氣渦輪發(fā)動機熱端部件不可替代的關鍵材料。按基體元素來分，高溫合金可分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。常用的高溫合金有：GH4169高溫合金、單晶高溫合金等。1.黑色金屬圖15高溫合金材料打印成型的航空零件示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料（1）鈦合金：鈦外觀似鋼，是一種過渡金屬。鈦的強度大、密度小、硬度大、熔點高、抗腐蝕性強；高純度鈦有較高的延展性，但當有雜質存在時會變得硬而脆。鈦是無磁性金屬；鈦鎳合金具有形狀記憶效應的特性。鈦和鈦的合金已大量應用于航空航天工業(yè)，有“空間金屬”之稱，在汽車與造船工業(yè)、化學工業(yè)、機械零部件制造、電訊器材、硬質合金等方面也有著日益廣泛的應用；由于鈦金屬無毒且與人體組織及血液具有良好的相容性，所以也被醫(yī)療界廣泛應用于生物植入體的制造。2.有色金屬圖16NASA利用鈦金屬粉末制作的渦輪泵殼體《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料（2）鎂鋁合金：鎂鋁合金是一種低密度合金，密度一般小于1.8g/cm3，鎂鋁合金的低密度使其比性能提高，因其質輕、強度高的優(yōu)越性能，在制造業(yè)的輕量化需求中得到了大量應用，是筆記本和手機外殼制造的首選材料。2.有色金屬圖17鎂鋁合金打印成型的零部件示例（3）銅及銅合金：銅是一種過渡元素，純銅是柔軟的金屬，表面剛切開時為紅橙色，帶金屬光澤；銅合金。銅合金是以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金，常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅三類。黃銅以鋅做主要添加元素；白銅是以鎳為主要添加元素的銅合金；青銅原指銅錫合金，后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱為青銅。鋁能提高黃銅強度、硬度和耐蝕性，但使塑性降低，適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件；錫能提高黃銅的強度和對海水的耐蝕性，故得名海軍黃銅，用作船舶熱工設備和螺旋槳等。圖183D打印的銅合金散熱器示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：金屬材料（4）鎵：鎵是灰藍色或銀白色金屬，熔點很低，但沸點很高。純液態(tài)鎵有顯著過冷的趨勢，在空氣中易氧化，形成氧化膜。鎵主要用作液態(tài)金屬合金的3D打印材料，鎵不含毒性，不會蒸發(fā)，可用于柔性和伸縮性的電子產品制造。也太金屬在可變形天線的軟伸縮部件、軟儲存設備、超伸縮電線和光學部件上都以得到應用。2.有色金屬圖19鎵液態(tài)金屬合金3D打印制品（5）稀貴金屬：稀貴金屬是稀有金屬和貴金屬的統(tǒng)稱。根據各種元素的物理和化學性質，將稀有金屬分類：稀有輕金屬，鋰、銣、銫、鈹?shù)?，比重較小，化學活性強；稀有難熔金屬，包括鈦、鋯、釩、鈮、鉭、鉬、鎢等，熔點較高；稀有分散金屬，簡稱稀散金屬，包括鎵、銦、鉈、鍺、錸以及硒、碲等；稀有稀土金屬，簡稱稀土金屬，包括鈧、釔及鑭系元素等，化學性質相似，在礦物中相互半生；圖203D打印成型的金戒指《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：陶瓷材料陶瓷材料指用天然或合成化合物，經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料，具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化腐蝕、絕緣性好等優(yōu)點?？捎米鹘Y構材料、刀具材料某些陶瓷獨特的光學性能，可用來制造固體激光器、光導纖維、光儲存器等；透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等的制造；磁性陶瓷在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計算機記憶元件方面的應用有著廣闊的前途圖213D打印的陶瓷杯子示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：復合材料復合材料指運用先進的材料制備技術，將不同性質的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點。廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領域。復合材料由基體材料與增強材料復合在一起而成：圖223D打印的復合材料仿生肌電假手示例基體材料：金屬基體：

鋁、鎂、銅、鈦及其合金非金屬基體：

樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等增強材料：玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬等1.按復合形式分類：層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料2.按功能分類：結構復合材料功能復合材料《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：食材食材是一種比較特殊的3D打印材料，大多被預制成液態(tài)或粉末狀，供食物3D打印機使用。常見的3D打印食材包括飲用水、植物油、蛋白質、維生素劑、巧克力、糖、奶制品、肉（粉/漿）及其它碳水化合物粉或漿液等。圖23荷蘭國家應用科學研究院研制的3D食物打印機圖24美國NASA出資研制的3D食物打印機《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：生物材料生物材料是用與生命系統(tǒng)接觸和發(fā)生相互作用的，并能對其細胞、組織和器官進行診斷治療、替換修復或誘導再生的一類天然或人工合成的特殊功能材料，又稱生物醫(yī)用材料。生物材料有人工合成和天然材料之分；也有單一材料、復合材料以及活體細胞或天然組織與無生命的材料結合而成的雜化材料的區(qū)別。材料包括生物醫(yī)用金屬和非金屬材料、高分子材料、水凝膠材料或活細胞等。生物3D打印醫(yī)用高分子材料可分為軟組織材料、硬組織材料和生物降解材料。1.軟組織材料：軟組織材料是指用以修復和替代機體中發(fā)生病變或者損傷的軟組織（軟骨、氣管等），恢復或部分恢復原有組織形態(tài)和功能的材料醫(yī)用高分子材料主要用作為軟組織材料，特別是人工臟器的膜和管材等的打印。例如：聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡膠膜和管等，可用于制造人工肺、腎、心臟、喉頭、氣管、膽管、角膜；聚酯纖維可用于制造血管、腹膜等。圖253D打印成型的心臟模型示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：生物材料用以修復和替代機體中發(fā)生病變或損傷的硬組織（骨、牙等），恢復或部分恢復原有組織形態(tài)和功能的材料。分為醫(yī)用金屬材料和醫(yī)用非金屬材料，醫(yī)用非金屬材料又分為醫(yī)用高分子材料和醫(yī)用無機非金屬材料2.硬組織材料圖263D打印成型的人工髖關節(jié)（鈷基合金）示例（1）醫(yī)用金屬材料：醫(yī)用不銹鋼：具有一定的耐腐蝕性和良好的綜合力學性能，加工工藝簡便。植入活體后可能發(fā)生點蝕，偶爾也會產生應力疲勞，可通過臨床前消毒、電解拋光和鈍化處理來提高其耐蝕性。在骨外科和齒科中應用較多鈷基合金：與不銹鋼相比更穩(wěn)定，耐蝕性更好；在所有醫(yī)用金屬材料中耐磨性最好。整形外科中常用于人工髖關節(jié)、膝關節(jié)以及接骨板、骨釘、關節(jié)和釘合骨針等的制造；心臟外科中，常用于制造人工心臟瓣膜?！?D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：生物材料2.硬組織材料（2）醫(yī)用非金屬材料：常用醫(yī)用非金屬材料包括聚碳酸臘、超高分子量聚乙烯、硅橡膠等醫(yī)用高分子材料，以及生物陶瓷、生物玻璃、生物碳材料等醫(yī)用無機非金屬材料。醫(yī)用高分子材料：不僅可以用于人體軟組織的制造，也可以用于硬組織的制造（人工骨、人工關節(jié)等）。丙烯酸高分子（骨水泥）、聚碳酸臘、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、尼龍、硅橡膠等圖273D打印成型的人工關節(jié)示例《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：生物材料2.硬組織材料圖28無序蛋白質和氧化石墨烯共組裝系統(tǒng)打印的血管微組織示例（2）醫(yī)用非金屬材料：醫(yī)用無機非金屬材料：主要包括生物陶瓷（玻璃）和醫(yī)用碳素材料等。生物陶瓷：近于惰性的生物陶瓷：氧化鋁生物陶瓷、氧化鋯生物陶瓷及硼硅酸玻璃等；表面活性生物陶瓷：磷酸鈣基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等可吸收性陶瓷：偏磷酸三鈣生物陶瓷、硫酸鈣生物陶瓷等碳素材料：具有接近自然骨的彈性模量，抗疲勞性能極佳，生理環(huán)境中表現(xiàn)穩(wěn)定，近于惰性，具有良好的生物相容性。用于心血管系統(tǒng)的修復以及醫(yī)用金屬和高分子聚合物的涂層材料《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的特點：生物材料生物降解材料一般有兩類：一種是在生物機體中，在體液及其酸、核酸作用下，材料不斷降解，被機體吸收或排出體外，最終所植入的材料完全被新生組織取代的天然或合成的醫(yī)用生物材料；另一種能在自然環(huán)境中，通過微生物作用或生化反應降解，轉化成綠色無公害的物質的材料。3.生物降解材料圖293D打印的新型超級電池示例在生物基體中完成生物降解的材料，主要有生物降解陶瓷和生物降解性塑料兩類：生物降解塑料包括：多肽、聚氨基酸、聚酯、聚乳酸、甲殼素、骨膠原/明膠等高分子材料；生降解物陶瓷包括P-磷酸三鈣等，主要用做吸收型縫合線、藥物載體、愈合材料、黏合劑以及組織缺損用修復材料?！?D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的適用領域Applicationfieldsofcommon3Dprintingmoldingmaterials03《3D打印技術原理與應用》常用3D打印成型材料的適用領域表2部分常用3D打印原材料的特點及其適用的領域（來源：沃德夫聚合物，平安證券）3D打印機的耗材主要是膠水、粉末等金屬、非金屬物質，而且必須經過特殊處理，同時對材料的熔融、固化反應速度方面有很高要求。到目前為止，市場上可用于3D打印的各類材料約有200余種。3D打印原材料種類的多寡，在一定程度上決定了3D打印的應用范圍廣度；而材料自身的理化及生物屬性，則決定了這種材料適用領域的深度。近年來，隨著3D打印商業(yè)化應用的普及，打印材料的重要性愈發(fā)凸顯。目前，國內的基礎3D打印材料已基本能滿足國產設備增材制造的需要，對打印成品性能影響較大的原料指標方面，相比國外仍存在較大的差距。材料類型優(yōu)點缺點適用領域工程塑料強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性產品易出現(xiàn)各向異性汽車、家電、電子消費品、航空航天、醫(yī)療器械等領域光敏樹脂高強度、耐高溫、防水加工速度慢、有一定污染用于制作高強度、耐高溫、防水制品橡膠類材料斷裂伸展率高、抗撕裂強度高和拉伸強度較高易老化要求防滑或柔軟表面的應用領域，如消費類電子產品、醫(yī)療設備以及汽車內飾、輪胎、墊片等陶瓷材料高硬度、高強度、耐高溫、低密度、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕等制備成本高、品質