Saat ini, ada sekitar 14 jenis bahan yang dapat digunakan secara normal pada printer 3D, dan 107 jenis bahan telah digabungkan dan dikembangkan atas dasar ini. Sebagian besar bahan ini adalah kabel, bubuk, atau cairan kental.
Teknologi pencetakan 3D telah ada selama beberapa dekade. Sejak komersialisasi pada 1980-an, telah banyak digunakan dalam permesinan, manufaktur otomotif dan industri lainnya, dan juga secara bertahap dipromosikan dalam industri seperti konstruksi, perawatan medis, kreativitas budaya dan restorasi peninggalan budaya.
Saat ini, ada empat metode utama untuk menyembuhkan dan membentuk bahan cetak 3D: pemanasan, pendinginan, iradiasi ultraviolet, dan laser sintering. Dari perbandingan biaya berbagai teknologi, Fused Deposition Modeling (FDM) tidak diragukan lagi merupakan biaya keseluruhan terendah, sehingga popularitasnya relatif tinggi. Dari sudut pandang bahan, yang paling umum adalah kabel sekering, dan bahannya terutama ABS, karet sintetis, lilin cor, dan termoplastik poliester. Selain Fused Deposition Modeling (FDM) yang paling ekonomis, Selective Laser sintering (SLS) saat ini adalah teknologi pencetakan 3D yang paling akurat, dan banyak model medis dan model penerbangan dicetak menggunakan teknologi ini. Namun, dari aplikasi praktis saat ini, bahan habis pakai yang tersedia untuk pencetakan 3D tidak terlalu kaya. Meskipun teknologi pencetakan 3D tepung tulang, hidrogel, sel dan tinta bio lainnya sebagai bahan habis pakai juga telah dikembangkan dan berhasil diuji, jarak Aplikasi produksi skala besar juga memiliki waktu pengembangan yang panjang.
Dari sudut pandang bahan, mereka dibagi menjadi bahan logam, bahan biologis, dan bahan non-logam dan non-biologis sesuai dengan perbedaannya.
1. Bahan logam utama
1) Paduan titanium adalah salah satu logam struktural paling penting yang ditemukan oleh manusia. Paduan titanium banyak digunakan di berbagai bidang karena kekuatannya yang sangat tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik dan ketahanan suhu tinggi. Karena karakteristik bahan, paduan titanium memiliki keunggulan kekuatan tinggi dan kepadatan rendah, kinerja pembongkaran yang baik, ketangguhan, dan ketahanan korosi yang baik. Output tahunan paduan titanium di dunia telah mencapai lebih dari 40.000 ton, dan ada lebih dari 30 jenis paduan titanium. Di antara mereka, paduan titanium yang paling banyak digunakan adalah TI6AI4V (TC4), TI5AI2.5Sn (TA7) dan titanium murni industri (TA1 / TA2 / TA3).
Terutama digunakan dalam seri M perusahaan EOS, perusahaan sistem 3D SPRO series peralatan sintering powder sintering. Digunakan dalam kedirgantaraan, implan medis, manufaktur kelas atas, dll.
2) Bubuk besi dan baja terutama mengacu pada agregat partikel besi dengan diameter kurang dari 0,5mm, warnanya hitam, dan bahan baku utama metalurgi bubuk. Dalam hal sifat material, besi logam murni sepenuhnya berwarna putih keperakan. Alasan mengapa bubuk besi berwarna hitam adalah karena penyerapan cahaya. Bubuk baja memiliki kekuatan tinggi, kehalusan permukaan yang tinggi, ketahanan korosi yang kuat dan fleksibilitas rendah.
Terutama digunakan dalam seri M perusahaan EOS, perusahaan sistem 3D SPRO series peralatan sintering powder sintering. Untuk manufaktur industri, desain model, konstruksi, dll.
3) Penggunaan bubuk paduan aluminium di bidang pencetakan 3D sangat mirip dengan bubuk titanium dan bubuk besi, dan terutama digunakan dalam peralatan Selective Laser Sintering (SLS).
4) Bahan logam cetak 3D lainnya termasuk emas dan perak, paduan tungsten, paduan tembaga, dll.
2. Bahan biomaterial
1) Teknologi pencetakan 3D biomaterial telah mengembangkan prospek yang sangat luas di bidang biomedis seperti kedokteran regeneratif, teknik jaringan, pengembangan obat, dan alat bantu medis. Bahan utama yang digunakan termasuk sel hidup, bahan polimer biomedis, dan bahan anorganik. , bahan hidrogel, polyetheretherketone (PEEK).
2) PEEK adalah plastik rekayasa dengan kinerja yang sangat baik, dengan ketahanan suhu tinggi, pelumasan diri, stabilitas kimia, ketahanan radiasi dan sifat listrik, serta sifat mekanik yang sangat baik, yang dapat digunakan dalam manufaktur mesin dan manufaktur kedirgantaraan. Di bidang biomedis, PEEK memiliki biokompatibilitas yang sangat baik. Dibandingkan dengan implan yang terbuat dari bahan logam, modulus elastisnya lebih dekat dengan tulang manusia, yang sangat mengurangi kesenjangan antara modulus elastis logam dan tulang manusia. Sifat mekanik implan PEEK dapat memenuhi kebutuhan fisiologis normal tubuh manusia, jadi PEEK adalah bahan implan ortopedi yang baik. Dibandingkan dengan implan logam, modulus elastis PEEK dekat dengan tulang kortikal. Kedua, PEEK dapat mengirimkan X-ray, CT atau MRI scan tanpa artefak, sehingga lebih mudah untuk memantau pertumbuhan tulang dan proses penyembuhan.
3. Selain logam dan biomaterial, bahan cetak lainnya termasuk plastik, resin fotosensitif, lilin, plester, nilon, keramik.
1) Bahan plastik juga disebut resin, yang dapat dengan bebas mengubah bentuk dan gayanya, dan sangat nyaman digunakan. Di bidang industri, PP / HDPE / LDPE / PVC / PS dikenal sebagai lima plastik tujuan umum teratas. Tetapi dalam pencetakan 3D, bahan yang paling umum digunakan adalah ABS dan PLA. Mereka terutama digunakan dalam pembuatan mesin, desain model, pendidikan dan perawatan medis, teknologi pakaian, dll.
2) Resin fotosensitif umumnya dikenal sebagai lem tanpa bayangan yang dapat disembuhkan UV, atau resin UV (lem). Resin fotosensitif umumnya disimpan dalam keadaan cair, dan sering digunakan untuk membuat bahan berkekuatan tinggi, suhu tinggi, tahan air dan lainnya. Dengan munculnya teknologi pencetakan SLA 3D, bahan ini mulai digunakan di bidang pencetakan 3D. Resin fotosensitif tradisional digunakan dalam perhiasan, desain model, pembuatan mesin, dll., Dan resin fotosensitif berkinerja tinggi digunakan dalam pembuatan barang konsumsi dan produk akhir industri skala besar.
3) Titik beku lilin relatif tinggi, pada 38-90 °. Printer 3D lilin profesional yang paling umum adalah seri PROJET 3500 dari perusahaan sistem 3D Amerika. Lilin cetak 3D adalah lilin industri khusus. Efek pencetakan akhir sangat halus, permukaan objek halus dan penuh tekstur, dengan detail yang baik dan presisi yang sangat baik. derajat, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar. Terutama digunakan dalam pengecoran perhiasan, perangkat medis mikro, implan medis, patung-patung, dll.
4) Bahan gipsum adalah salah satu dari lima bahan gel utama, dan gipsum yang digunakan untuk peralatan pencetakan 3D biasanya bubuk putih. Bubuk gypsum terutama digunakan sebagai printer Pencetakan Tiga Dimensi (3DP). Nosel pengikat dapat ditambahkan dengan kartrid tinta warna pada saat yang sama, dan warnanya diintegrasikan ke dalam pengikat selama pencetakan, sehingga dapat mewarnai model, membuat proses ini menjadi teknologi pencetakan 3D penuh warna yang paling matang saat ini. Terutama digunakan untuk desain model, manufaktur mesin, pendidikan dan perawatan medis, dll.
5) Bahan nilon juga dikenal sebagai roda resisten (PA). Bahan nilon biasanya berwarna putih, benda bubuk yang sangat halus. Produk pencetakan 3D nilon memiliki karakteristik kekuatan tinggi, presisi tinggi, ketangguhan yang baik, dll., Dan dapat menahan tekanan tertentu. Umumnya digunakan dalam model yang kompleks, model konseptual, model kecil, pencahayaan dan produksi fungsional.
6) Bahan keramik memiliki kinerja suhu tinggi yang sangat baik, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, kepadatan rendah dan stabilitas kimia yang baik, membuatnya banyak digunakan dalam kedirgantaraan, mobil, biologi dan industri lainnya. Menurut berbagai bentuk bahan keramik, teknologi pencetakan 3D yang berbeda dapat digunakan untuk terbentuk. Teknik umum adalah sebagai berikut:
A. Fused Deposition Modeling (FDM), yang terutama menggunakan pasta keramik untuk membuat porselen untuk dilihat dan digunakan.
B. Penampilan litografi stereo (SLA), menggunakan bubur keramik yang dicampur dengan resin fotosensitif, terutama digunakan dalam produk gigi, implantsme, perhiasan, dll.
C. Selective Laser Sintering (SLS), menggunakan bahan bubuk keramik, karena presisinya yang relatif rendah dan persyaratan bubuk yang tinggi, teknologi ini tidak banyak digunakan.