金屬3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體形狀

的技術(shù)。從打印耗材看，目前研究較多且國(guó)家支持的3D打印金屬材料主要包括以下幾種：

滿(mǎn)足航空航天 3D 打印復(fù)雜零部件用粉要求，低成本鈦合金粉末成本相比現(xiàn)有同等鈦合金粉末降低 50～60%；利用 3D 打印工

藝致密化后的金屬制品，其物理性能與相同合金成分的精鑄制品相當(dāng)；開(kāi)發(fā)金屬粉末的致密化技術(shù)，建立制品的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。

非金屬3D打印的材料研究開(kāi)始較早，至今已經(jīng)初步形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹(shù)脂、橡膠

類(lèi)材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印領(lǐng)域得到了

應(yīng)用。

由于現(xiàn)階段90%的3D打印機(jī)用戶(hù)都使用的是桌面級(jí)產(chǎn)品，因此像ABS、PLA這兩種塑料材質(zhì)的耗材用量占比超過(guò)50%，目前高

分子材料生產(chǎn)商也主要集中于A(yíng)BS和PLA以及尼龍材料。從材料種類(lèi)看，3D打印行業(yè)的發(fā)展取決于其材料的研發(fā)和應(yīng)用，當(dāng)前全球

3D打印行業(yè)的發(fā)展主要的材料有PLA、ABS、Standard Resin、PA12、PA 2200、PETG和Clear Resin等。其應(yīng)用最為廣泛的為

PLA材料，應(yīng)用占比為37.1%，其次為ABS占比為15.5%。

隨著組織工程研究的不斷深入，表明3D打印技術(shù)適用于打印細(xì)胞、生物支架材料和細(xì)胞活性因子，其在器官打印中的應(yīng)用也日

益受到關(guān)注。目前生物組織及器官的3D打印主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是直接打印生物支架，之后再細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)；第二類(lèi)是將生物支架

和細(xì)胞同時(shí)打印。生物支架是用于支撐組織成長(zhǎng)為一個(gè)完整的組織的框架材料，是組織工程三要素之一，也是目前3D打印技術(shù)研究

的熱點(diǎn)之一。生物支架材料一般為多孔材料，這樣有利于細(xì)胞的培養(yǎng)。其3D打印方法較為多樣，激光選區(qū)熔化（SLS）、光固化成

形（SLA）、三維立體打印（3DP）等方法均可制備生物支架。目前對(duì)于硬組織如骨骼的3D打印成型較為成熟，其材料一般為鈦鎂

合金或羥基磷灰石與高分子材料的復(fù)合材料，其技術(shù)已較為成熟，并被成功的運(yùn)用于臨床。

如今，3D打印產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的階段，雖然存在材料種類(lèi)少、加工成本高等諸多制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素，但相對(duì)于傳統(tǒng)的

制造方式（減材制造），3d打印技術(shù)對(duì)材料的總體利用率高，可以制造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件，并且無(wú)需開(kāi)模，制造工序少，周期短。其

在在航空航天制造領(lǐng)域、生物醫(yī)療領(lǐng)域、設(shè)計(jì)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)日益凸顯。除了在材料方面外，3D打印在其他方面也有較大的發(fā)展空間，例

如可以將3D打印與“互聯(lián)網(wǎng)+”和“云計(jì)算”相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)制造資源的高度共享，進(jìn)入個(gè)性化定制階段。另外可將3D打印和傳統(tǒng)的

切削減材相結(jié)合，用以保證零件的成型制造精度。

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更新日期：2019-08-15

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