2024年1月16日发(作者：马佳彭湃)
3D打印塑料材料技术现状和发展趋势 黄玉松发布时间：2021-09-20T07:01:52.174Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期 作者： 黄玉松[导读] 3D打印是近年出现的先进制造技术。以其产品设计理念革新、响应速度快而闻名。最初因其价格昂贵，多应用于航空、航天、生物医疗等领域。通常的工业设计中少有其身影。广东炜林纳新材料科技股份有限公司 摘要：3D打印是近年出现的先进制造技术。以其产品设计理念革新、响应速度快而闻名。最初因其价格昂贵，多应用于航空、航天、生物医疗等领域。通常的工业设计中少有其身影。随着3D技术的快速发展，3D打印机及其打印材料的价格都有品种、类别的持续下降，从而让日常的工业设计也可应用。其中就以熔融沉积成型（FDM）应用最为广泛。这种3D打印机常用的材料为热塑性塑料，例如ABS、PLA和PC等。ABS打印件具有强度高、有一定韧性、耐冲击、色彩丰富、材料成本价格适中等优点，且成型工艺、设备操作与维护都较简单，操作环境干净安全，不产生毒气和化学污染，被广泛应用于汽车、建筑、艺术、工艺设计等模型制作领域。3D打印又被称为增材制造。与传统的工艺制造模式相比，它有很多不同的地方。其生产机理让它在复杂结构构建上拥有难以想象的优势。在相同的设计原理应用下，3D打印制造出的产品零件更集约，装配工艺更简单，维护费用更低廉。 关键词：3D打印技术；塑料材料；现状；发展趋势；
引言 随着材料加工工艺的更新换代以及计算机技术的进一步发展，3D打印技术成为一种引人瞩目的加工方法。在高分子材料加工领域，3D打印技术也逐渐占据了十分重要地位，在制造薄壁制件和具有复杂形状的零件、工艺品等方面，应用十分广泛。ABS塑料是一种具有十分优异的力学强度、表面硬度以及抗冲击性能的高分子材料，而且具有较好的化学惰性，能够应用在众多领域，例如汽车工程、建筑工程、室内装饰等。由于ABS是一种热塑性塑料，具有较好的加工性能，可以通过3D打印技术制造出各式各样的产品，是一种十分常见的3D打印用高分子丝材。 13D打印技术的基本概述 3D打印是一种基于数字模型文件的快速成型技术，使用逐层打印的方式来制作塑料制品的新型技术。它被广泛应用于制造模具、工业设计和其他制造模型的领域，目前正在逐步用于直接生产一些产品。特别是一些高价值产品，已经使用了3D打印技术，意味着这种技术已经开始普及。3D打印机通常使用数字技术材料打印机。在21世纪，3D打印机的生产和销售额度大幅增加，价格每年都在降低。这种最先进的技术应用范围十分广泛，在珠宝、制鞋、工业设计、建筑、航空、牙科、教育、地理信息系统、3D武器方面均有所涉猎，实际上在20世纪90年代中期，3D打印技术是利用光的固化和纸张的重叠技术来实现的。它的工作原理与普通打印机相似，打印设备中配备有打印粉末或是打印颜料用以打印成品，与计算机连接后，由一层层的“打印材料”重叠而成，最后形成电脑上的设计作品。 23D打印的特点 与传统的印刷和制造工艺相比，3D印刷主要面向以下领域：一次性印刷、不重复切割、循环、简化生产过程和缩短生产周期。技术人员必须事先取得产品的3D座标和结构特征，使用电脑上的特定软体建立3D模型，最后从电脑控制3D印表机，完成产品的列印和制造，并执行「所见即所得」。第二，成本较低，特别是批量生产的成本较低，与传统工艺生产相比，这种成本更为明显。在生产环境中，3D列印技术仅需要产品的3D座标和上一期的3D模型。剩下的工作将由设备自动完成—所有这些工作都由一个人完成—而且成本更低。产品精度较高，尤其是在制造精密零件时，三维打印产品的精度为0.01mm，支持32位彩色打印。 33D打印技术在塑料工业中的应用表现 3.1传统塑料工业制造工艺 在人们日常生活中，时刻需要塑料，塑料制品已经覆盖了人们的整个生活，衣食住行的任何一方面都有大量的应用，但塑料材料相对于其他材料来说有着不可规避的不足，例如相比于金属材料来说易破损，主要表现在塑料制品易老化，易破裂，过大的冲击会引起变形、凹痕、撕裂或残缺。塑料零件的更换成本通常较低，因此塑料零件损坏时基本上都会直接更换。一般的铸造、挤压、冲压等方法，主要是批量生产，生产前需要设计模具，单独的塑料产品成本高，制作周期通常比较长。造成一些定制产品不能及时、有效地送到客户手中，并且单独制造塑料制品对于塑料制造企业来说是一项耗费材料和时间的工程，所以不适合批量生产的企业去制造。 3.23D打印技术在塑料模具制造上的应用 3D打印技术主要是通过反向思考来制作塑料制品，3D打印技术可以在模具处理过程中解决问题，并可以直接缩短塑料制品的制作时间。可以结合传统的塑料制作技术，更好地制作塑料制品。3D打印分为3D剖面、模型分层和打印。3D建模的质量，对后续生产有着非常重要的影响，使用3D打印技术在3D空间中定义不同的制品参数，提供模型的空间坐标，确保塑料制品的形式符合最终产品的要求。模型分层
主要用于3D打印时将塑料制品分为几个层次，并在每一层存储相关信息，层数分得越多，产品的准确性越高，生产速度越慢。在最后打印时，3D打印机可以自动读取信息，最终根据程序，使3D打印材料成型，满足需求的塑料制品形式。 43D打印技术的发展趋势 4.1标准更加完善 三维打印技术的发展需要加强高质量的设计和完善的行业标准，以便三维打印能够在不断增长的市场环境中标准化和工业发展。统一的体制标准，如b.材料生产标准、设备开发标准、技术评估等。，由行业内的当局或当局尽快制定和发展。三维打印技术的发展得到了完善的标准体系的支持。例如，近年来，许多科学机构对纳米材料、分子复合材料和功能梯度材料进行了深入研究。实施统一标准后，参数、标准等将成为为不同的材质类型指定；如果选择三维打印材质，将检查是否符合标准，从而降低打印材质的不良特性和质量。 4.2编制辅助材料 由于塑料本身的强度，三维压力的性能取决于塑料的极限性能。三维打印主要用于一般产品，而专用塑料产品几乎不可能使用。随着现有塑料质量的变化和提高，开发了一些高质量的塑料，并进行了研究，三维塑料打印机的性能仍然困难，难以印刷功能齐全的塑料，制约了三维塑料印刷技术的发展。为此，今后对三维塑料的研究应侧重于提高塑料性能，包括热性能和强度。必须进一步提高现有塑料产品的生产率。 4.3智能 当前的3D打印技术要求应用程序在产品设计、参数编辑等方面具有更高的专业知识。除了工作人员的负担之外，前门也太高了。随着AI技术、海量数据量的不断发展，未来的3D打印技术将变得智能化、面向用户和易于使用。开发路径由两个部分组成：硬件部分和三维打印机。除了进一步降低设备价格之外，您还应该提供其他个性化功能，例如可视化以演示整个3D打印过程，使您可以随时调整屏幕上的打印参数以获得所需的打印产品。第二，有支持多种功能软件的软件，如设计软件、压力控制软件和更多的打印要求。 结束语 塑料制品的制作过程中，3D打印具有快速和灵活的优势，可以运用RE技术和CAD建模技术进行制造，在一定程度上弥补传统塑料回收不便和生产效率不高的不足。随着3D打印技术的进一步发展和推广，降低3D打印成本和提高3D塑料打印的生产率将逐渐成为现实，3D打印将会被更广泛应用于塑料生产和修理打印设备，特别是在高精度、高价值或有纪念意义的塑料产品中。 参考文献： [1]付建军.ABS塑料的3D打印工艺优化研究[J].合成材料老化与应用，2021，50（03）：40-42. [2]丁雪晨.3D打印技术在塑料工业中的应用研究[J].科技与创新，2021（11）：168-169. [3]廖胡娜.3D打印在复杂结构构建上的优势分析[J].科技创新与应用，2021，11（14）：176-178. [4]雷磊，YoanndeRancourtdeMimérand，郭嘉.高分子3D打印材料及打印技术[J].广州化工，2021，49（08）：7-9+51. [5]陈庆，曾军堂，陈韦坤.3D打印塑料材料技术现状和发展趋势[J].新材料产业，2015（06）：27-32.
2024年1月16日发(作者：马佳彭湃)
3D打印塑料材料技术现状和发展趋势 黄玉松发布时间：2021-09-20T07:01:52.174Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期 作者： 黄玉松[导读] 3D打印是近年出现的先进制造技术。以其产品设计理念革新、响应速度快而闻名。最初因其价格昂贵，多应用于航空、航天、生物医疗等领域。通常的工业设计中少有其身影。广东炜林纳新材料科技股份有限公司 摘要：3D打印是近年出现的先进制造技术。以其产品设计理念革新、响应速度快而闻名。最初因其价格昂贵，多应用于航空、航天、生物医疗等领域。通常的工业设计中少有其身影。随着3D技术的快速发展，3D打印机及其打印材料的价格都有品种、类别的持续下降，从而让日常的工业设计也可应用。其中就以熔融沉积成型（FDM）应用最为广泛。这种3D打印机常用的材料为热塑性塑料，例如ABS、PLA和PC等。ABS打印件具有强度高、有一定韧性、耐冲击、色彩丰富、材料成本价格适中等优点，且成型工艺、设备操作与维护都较简单，操作环境干净安全，不产生毒气和化学污染，被广泛应用于汽车、建筑、艺术、工艺设计等模型制作领域。3D打印又被称为增材制造。与传统的工艺制造模式相比，它有很多不同的地方。其生产机理让它在复杂结构构建上拥有难以想象的优势。在相同的设计原理应用下，3D打印制造出的产品零件更集约，装配工艺更简单，维护费用更低廉。 关键词：3D打印技术；塑料材料；现状；发展趋势；
引言 随着材料加工工艺的更新换代以及计算机技术的进一步发展，3D打印技术成为一种引人瞩目的加工方法。在高分子材料加工领域，3D打印技术也逐渐占据了十分重要地位，在制造薄壁制件和具有复杂形状的零件、工艺品等方面，应用十分广泛。ABS塑料是一种具有十分优异的力学强度、表面硬度以及抗冲击性能的高分子材料，而且具有较好的化学惰性，能够应用在众多领域，例如汽车工程、建筑工程、室内装饰等。由于ABS是一种热塑性塑料，具有较好的加工性能，可以通过3D打印技术制造出各式各样的产品，是一种十分常见的3D打印用高分子丝材。 13D打印技术的基本概述 3D打印是一种基于数字模型文件的快速成型技术，使用逐层打印的方式来制作塑料制品的新型技术。它被广泛应用于制造模具、工业设计和其他制造模型的领域，目前正在逐步用于直接生产一些产品。特别是一些高价值产品，已经使用了3D打印技术，意味着这种技术已经开始普及。3D打印机通常使用数字技术材料打印机。在21世纪，3D打印机的生产和销售额度大幅增加，价格每年都在降低。这种最先进的技术应用范围十分广泛，在珠宝、制鞋、工业设计、建筑、航空、牙科、教育、地理信息系统、3D武器方面均有所涉猎，实际上在20世纪90年代中期，3D打印技术是利用光的固化和纸张的重叠技术来实现的。它的工作原理与普通打印机相似，打印设备中配备有打印粉末或是打印颜料用以打印成品，与计算机连接后，由一层层的“打印材料”重叠而成，最后形成电脑上的设计作品。 23D打印的特点 与传统的印刷和制造工艺相比，3D印刷主要面向以下领域：一次性印刷、不重复切割、循环、简化生产过程和缩短生产周期。技术人员必须事先取得产品的3D座标和结构特征，使用电脑上的特定软体建立3D模型，最后从电脑控制3D印表机，完成产品的列印和制造，并执行「所见即所得」。第二，成本较低，特别是批量生产的成本较低，与传统工艺生产相比，这种成本更为明显。在生产环境中，3D列印技术仅需要产品的3D座标和上一期的3D模型。剩下的工作将由设备自动完成—所有这些工作都由一个人完成—而且成本更低。产品精度较高，尤其是在制造精密零件时，三维打印产品的精度为0.01mm，支持32位彩色打印。 33D打印技术在塑料工业中的应用表现 3.1传统塑料工业制造工艺 在人们日常生活中，时刻需要塑料，塑料制品已经覆盖了人们的整个生活，衣食住行的任何一方面都有大量的应用，但塑料材料相对于其他材料来说有着不可规避的不足，例如相比于金属材料来说易破损，主要表现在塑料制品易老化，易破裂，过大的冲击会引起变形、凹痕、撕裂或残缺。塑料零件的更换成本通常较低，因此塑料零件损坏时基本上都会直接更换。一般的铸造、挤压、冲压等方法，主要是批量生产，生产前需要设计模具，单独的塑料产品成本高，制作周期通常比较长。造成一些定制产品不能及时、有效地送到客户手中，并且单独制造塑料制品对于塑料制造企业来说是一项耗费材料和时间的工程，所以不适合批量生产的企业去制造。 3.23D打印技术在塑料模具制造上的应用 3D打印技术主要是通过反向思考来制作塑料制品，3D打印技术可以在模具处理过程中解决问题，并可以直接缩短塑料制品的制作时间。可以结合传统的塑料制作技术，更好地制作塑料制品。3D打印分为3D剖面、模型分层和打印。3D建模的质量，对后续生产有着非常重要的影响，使用3D打印技术在3D空间中定义不同的制品参数，提供模型的空间坐标，确保塑料制品的形式符合最终产品的要求。模型分层
主要用于3D打印时将塑料制品分为几个层次，并在每一层存储相关信息，层数分得越多，产品的准确性越高，生产速度越慢。在最后打印时，3D打印机可以自动读取信息，最终根据程序，使3D打印材料成型，满足需求的塑料制品形式。 43D打印技术的发展趋势 4.1标准更加完善 三维打印技术的发展需要加强高质量的设计和完善的行业标准，以便三维打印能够在不断增长的市场环境中标准化和工业发展。统一的体制标准，如b.材料生产标准、设备开发标准、技术评估等。，由行业内的当局或当局尽快制定和发展。三维打印技术的发展得到了完善的标准体系的支持。例如，近年来，许多科学机构对纳米材料、分子复合材料和功能梯度材料进行了深入研究。实施统一标准后，参数、标准等将成为为不同的材质类型指定；如果选择三维打印材质，将检查是否符合标准，从而降低打印材质的不良特性和质量。 4.2编制辅助材料 由于塑料本身的强度，三维压力的性能取决于塑料的极限性能。三维打印主要用于一般产品，而专用塑料产品几乎不可能使用。随着现有塑料质量的变化和提高，开发了一些高质量的塑料，并进行了研究，三维塑料打印机的性能仍然困难，难以印刷功能齐全的塑料，制约了三维塑料印刷技术的发展。为此，今后对三维塑料的研究应侧重于提高塑料性能，包括热性能和强度。必须进一步提高现有塑料产品的生产率。 4.3智能 当前的3D打印技术要求应用程序在产品设计、参数编辑等方面具有更高的专业知识。除了工作人员的负担之外，前门也太高了。随着AI技术、海量数据量的不断发展，未来的3D打印技术将变得智能化、面向用户和易于使用。开发路径由两个部分组成：硬件部分和三维打印机。除了进一步降低设备价格之外，您还应该提供其他个性化功能，例如可视化以演示整个3D打印过程，使您可以随时调整屏幕上的打印参数以获得所需的打印产品。第二，有支持多种功能软件的软件，如设计软件、压力控制软件和更多的打印要求。 结束语 塑料制品的制作过程中，3D打印具有快速和灵活的优势，可以运用RE技术和CAD建模技术进行制造，在一定程度上弥补传统塑料回收不便和生产效率不高的不足。随着3D打印技术的进一步发展和推广，降低3D打印成本和提高3D塑料打印的生产率将逐渐成为现实，3D打印将会被更广泛应用于塑料生产和修理打印设备，特别是在高精度、高价值或有纪念意义的塑料产品中。 参考文献： [1]付建军.ABS塑料的3D打印工艺优化研究[J].合成材料老化与应用，2021，50（03）：40-42. [2]丁雪晨.3D打印技术在塑料工业中的应用研究[J].科技与创新，2021（11）：168-169. [3]廖胡娜.3D打印在复杂结构构建上的优势分析[J].科技创新与应用，2021，11（14）：176-178. [4]雷磊，YoanndeRancourtdeMimérand，郭嘉.高分子3D打印材料及打印技术[J].广州化工，2021，49（08）：7-9+51. [5]陈庆，曾军堂，陈韦坤.3D打印塑料材料技术现状和发展趋势[J].新材料产业，2015（06）：27-32.