作為工業(yè)4.0時代最具發(fā)展前景的制造技術之一,3D打印技術已經進入醫(yī)療、建筑、航天、教育、機械工業(yè)等產業(yè)領域,而它將來對于生產方式的變革,很有可能進一步顛覆今天的商業(yè)模式。
3D打印材料是3D打印技術發(fā)展不可或缺的物質基礎,也是當前制約3D打印產業(yè)化的關鍵因素。近年來,隨著3D打印需求的增加,3D打印材料種類得到了迅速拓展,主要包括高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等3大類。但與傳統(tǒng)材料相比,3D打印材料種類依然偏少,致使3D打印出現“無米可炊”的境況。
另外,3D打印對材料的形態(tài)也有著嚴格的要求,一般為粉末狀、絲狀、液體狀等,相比普通材料價格比較昂貴,根本無法滿足個人與工業(yè)化生產的需要。足夠多“買得起”的材料才能為技術的發(fā)展提供足夠多的選擇空間、為應用的擴展提供足夠多的想象空間。
未來,3D打印材料將成為研究開發(fā)的焦點、資本涌入的風口,材料種類、形態(tài)將得到進一步拓展,價格下降可期,精度、強度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。近幾年來,3D打印行業(yè)的發(fā)展可謂是如火如荼,但在發(fā)展過程中,其限制因素也逐漸暴露——3D打印材料。相較于迅速崛起的3D打印機,可用作線材的原材料少之又少,而開發(fā)可以用作生產的3D打印線材無疑成為了生財之道。
回顧2016年,隨著科學技術的發(fā)展,又有一大波3D打印材料加入了這一陣營之中。美國3D打印機制造商TypeAMachines與3D打印線材開發(fā)商Polymaker就共同推出了一系列全新的3D打印線材——ProMatte,該線材打印出來的模型不需要進行任何后期處理,比標準的PLA線材輕30%;3D打印機制造商MarkForged為第2代桌面級復合材料3D打印機MarkTwo推出了一款專用的增強型玻璃纖維線材HSHT,其耐熱形變溫度高達140℃,2016年還誕生了全球首款PVC 3D打印線材——3D Vinyl,由澳大利亞Chemson集團的下屬公司ChemsonPacific歷時2年研發(fā)而成,3D Vinyl擁有全部PVC的優(yōu)點,包括較強的紫外線耐受力、抗溶解能力、氣候適應力、較高的硬度、流動性、熱穩(wěn)定性;德國工業(yè)級3D打印機生產商Keyence研發(fā)出了真正的硅膠3D打印材料,這種硅膠打印材料的用途非常廣泛,不僅可以打印密封圈、O型圈,還可以用于打印柔軟夾具,保護敏感電子元件。
3D打印材料在某種程度上決定著3D打印產業(yè)是否能得到廣泛應用。相信在不久的將來,3D打印材料隊伍還會日益壯大,3D打印終有一天將擺脫“無米可炊”的尷尬之境。