3D打印材料研究加速金属类材料前景良好
- 来源：中国智能制造网
- 编辑：今夕何夕
- 2019/2/15 15:07:42
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【中国智能制造网 智造快讯】如今，世界各国都从政策、资金等多个层面积极推动3D打印产业的发展。在世界各国的共同倡导下，3D打印材料研发活动日益频繁，新型材料纷纷涌现，这为3D打印在医疗、教育、建筑领域的规模化应用提供着坚实的物质基础。
3D打印材料研究加速 金属类材料前景良好
近几年，随着3D打印行业的不断发展，3D打印材料市场规模也不断扩张。据统计数据显示，3D打印材料市场规模近5年来一直保持着20%以上的增长态势，处于快速发展时期。仅2017年，3D打印材料市场规模就超过了26亿美元，较上年增长超过31%。
从总体来看，目前市场上出现的3D打印材料主要有ABS塑料材料、PLA材料、橡胶类材料、金属粉末材料、陶瓷材料以及近几年新推出的复合型石膏粉末、环氧树脂和蜡制材料等。为更好的满足各行业发展的实际需求，各国研究人员纷纷加快了3D打印新型材料的研发速度。
据统计数据显示，从2010-2017年，3D打印材料的zhuanli申请数量整体呈现出波动增长趋势。2009-2013年，3D打印材料申请zhuanli数量平稳发展。从2014年开始，3D打印材料的zhuanli申请数量逐渐迎来爆发。2017年，3D打印材料的zhuanli申请数量已经超过了1040项。
在3D打印新型材料研发广受各国重视之时，许多高性能的3D打印材料加快被研发出来，并应用于航天航空、医疗器械、汽车制造等多个领域。在多种3D打印材料中，钛合金、铝合金、不锈钢等金属类材料所占比重超过40%，这些材料在工业机械、汽车制造领域应用较为广泛，而这一切，与金属类材料自身所具备的多种优势是分不开的。
具体来讲，金属类材料具有良好的力学强度和导电性，其所具备的纯净度高、粒径分布窄、含氧量低等优点尤其受到研究人员的认可。就不锈钢而言，不锈钢所具备的耐化学腐蚀、耐高温和力学性能良好等特性，可以使产品的稳定性得到进一步保障，并降低产品制作成本。
目前，应用于金属3D打印的不锈钢主要有三种：奥氏体不锈钢316L、马氏体不锈钢15-5PH、马氏体不锈钢17-4PH。其中，奥氏体不锈钢316L具有高强度和耐腐蚀性，适应多种温度环境，因而被应用于航空航天、石化等多种场景。除了不锈钢外，钛合金、工具钢等金属类材料的应用范围也较广。
据业内人士分析，3D打印金属类材料不仅在目前拥有较为广阔的应用空间，其在未来的应用潜力也十分巨大。在多种材料中，金属类材料和塑料类材料是将成为未来3D打印材料发展的一大趋势，这两类材料的zhuanli申请数量占比有望超过50%；此外，随着未来电子产品行业和医疗器械行业的发展，高分子化合物材料、纤维素类3D打印材料的市场需求量也将进一步增多。
实际上，随着3D打印技术的不断成熟，采用统制造技术制作定制化产品时出现的生产成本高、消耗资源大、耗时长等缺点已经逐步被克服，3D打印的应用范围也慢慢由宏观铸造向着微观购件转变，而要想实现较好的效果，就需要技术、材料等的支撑。
3D打印材料作为3D打印的重要物质基础，其发展状况直接制约着3D打印技术的发展。今后，随着3D打印产业规模日益扩大，3D打印材料在整个行业中的地位将变得越来越重要，各行业对金属3D打印材料的需求量会进一步增多。
在实际的操作过程中，研究人员通过深入研究各类材料的加工、结构、属性之间的关系，将进一步明确每种材料的优点和局限性，从而促进3D打印材料性能的全面释放。今后，在世界各国研究人员的共同推动下，3D打印材料的种类将更加丰富。
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