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非常規(guī)FDM 3D打印材料有哪些
文章導(dǎo)讀：
FDM可不是只有我們看到的那臺(tái)小桌面機(jī)那么點(diǎn)用處，F(xiàn)DM可以很高大上，本期介紹幾款非常規(guī)FDM絲材，希望能幫到該領(lǐng)域的用戶拓展應(yīng)用。
1.TPE / TPU柔性材料
TPU（熱塑性聚氨酯）是一種柔軟但又具備足夠韌性的材料，非常適合需要類橡膠性能的零件。它具有很大的彈性，可以反復(fù)拉伸，移動(dòng)和沖擊而不會(huì)磨損或降解。在商業(yè)應(yīng)用中，TPU通常用于汽車部件、醫(yī)療用品、家用電器領(lǐng)域，可制作密封件、墊圈、鞋底、智能手機(jī)蓋、腕帶等，當(dāng)前也有設(shè)計(jì)師用來打印服裝。但該材料打印時(shí)難度較高，特別是對(duì)于遠(yuǎn)端送料的3D打印機(jī)，很難控制材料的進(jìn)退，而且容易堵塞噴頭。
2.碳纖維增強(qiáng)線材
碳纖維增強(qiáng)線材是在高強(qiáng)度PLA、尼龍以及其他聚合物的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，它本身包含了大量長(zhǎng)短不一的細(xì)碳纖維。這些纖維非常小，可以通過FDM 3D打印機(jī)的擠出噴嘴，并增加聚合物的強(qiáng)度和剛度，從而有效地強(qiáng)化3D打印部件，剛度和強(qiáng)度都遠(yuǎn)超過普通PLA和ABS。而且它還具有非常高的熔體強(qiáng)度、很高的熔體粘度，良好的尺寸精度和穩(wěn)定性、打印時(shí)氣味很小。不過，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，線材中碳纖維的研磨性質(zhì)可能會(huì)引起黃銅的加速磨損，所以建議使用不銹鋼或硬化型銅合金的噴嘴。
碳纖維增強(qiáng)材料，可以提供與金屬相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，又非常輕，在需要考慮重量與強(qiáng)度比的行業(yè)包括航空航天、汽車領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。
3.PEEK
PEEK是一種半結(jié)晶熱塑性塑料，具有耐高溫性、自潤(rùn)滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射和電氣性能，以及具有優(yōu)異的機(jī)械性能，被認(rèn)為是世界上性能最好的工程熱塑性塑料之一。PEEK可用于制造航空航天、汽車、石油天然氣和醫(yī)療行業(yè)的苛刻應(yīng)用物品。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，聚醚醚酮具有優(yōu)良生物相容性，和金屬材料的植入體相比，其彈性模量和人骨彈性模量更接近，能夠滿足人體正常的生理需要，是一種良好的骨科植入物材料。
PEEK可作為3D打印材料制造機(jī)械零部件以及骨科植入物,但由于PEEK材料具有較高熔點(diǎn)，多數(shù)3D打印機(jī)噴頭工作性能不足以更好的熔化PEEK材料，這個(gè)問題給PEEK的3D打印特別是FDM 3D打印帶來一定難度。
4.尼龍線材
尼龍有優(yōu)良的韌性、耐磨性、耐疲勞性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。FDM尼龍 12 適合用于需要高耐疲勞度的應(yīng)用，如可重復(fù)使用的摩擦貼合嵌件。而尼龍6則可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)具有功能性的耐用原型以及可經(jīng)受嚴(yán)苛生產(chǎn)環(huán)境的制造工具的性能，并能滿足高功能要求的小批量部件制作。
在航空和汽車領(lǐng)域，F(xiàn)DM打印尼龍可制作工具、夾具和卡具以及用于內(nèi)飾板、低熱進(jìn)氣組件以及天線罩的原型；在消費(fèi)品的產(chǎn)品開發(fā)方面，可制作用于卡扣面板以及防沖擊組件的耐用原型。
5.金屬質(zhì)感絲材
金屬質(zhì)感絲材實(shí)際上是一種PLA或ABS與金屬粉末混合的材料。模型拋光后，從視覺上能感到這些模型就像是用青銅，黃銅，鋁或不銹鋼制造出來的。這些金屬粉末與PLA、ABS混合后的打印線材比普通的ABS、PLA重很多，所以手感不像塑料，更像金屬。
6.FDM導(dǎo)電絲材
導(dǎo)電絲材可用于制作電容式（觸摸）傳感器，可穿戴應(yīng)用中的傳感器、印刷電路，在電子設(shè)備中有廣泛應(yīng)用，同時(shí)可為實(shí)際產(chǎn)品的定制提供高度的自由度。
這種材料往往是在常規(guī)材料如ABS中摻入碳粉實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性能，通過FDM打印電路可比使用蝕刻和焊接更快、更安全、更便宜，而打印過程中可保持很好均勻性，變化率不超過5％。但是目前上市的導(dǎo)電線材還較少。
總結(jié)
3D打印技術(shù)要與傳統(tǒng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，甚至FDM要與其他技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，復(fù)合材料將是該技術(shù)成為主流技術(shù)的背后驅(qū)動(dòng)力之一，再者就是設(shè)備問題。以上這些材料給我們的很大啟示就是材料的摻雜和復(fù)合，幾種材料摻一摻就能得到意想不到的性能。碳纖維與PEEK、尼龍材料復(fù)合可以實(shí)現(xiàn)金屬的強(qiáng)度但卻比金屬更輕，大可以在某些領(lǐng)域替代金屬。在TPU中加入石墨烯，加工成可導(dǎo)電的TPU線材，可以打印柔性傳感器、射頻屏蔽、柔性導(dǎo)電線路以及可穿戴式電子產(chǎn)品。因此，請(qǐng)不要覺得FDM太低級(jí)，F(xiàn)DM在航空、汽車領(lǐng)域都大有可為！
