七十二般变化 2017年3D打印材料大观(2)
●决定应用上限金属和合金
工程塑料材料意味着3D打印技术的普及程度，而金属和合金材料的应用则决定了3D打印技术的上限，能够用在特殊的场景或环境中。近两年，适用3D打印的金属种类大大丰富，而且最近的科研成果有望加入种类更丰富的合金材料。
2015年到2017年，资本更多地进入到商业级和工业级应用的金属3D打印行业，随之而出现了不锈钢、铝、金、银、铂金以及黄铜、青铜、钛合金等多种金属材料。除了在定制服务商处为普通消费者定制配饰、礼品之外，金属材料3D打印更尖端的应用在于航空航天、国防军事、船舶制造、卫星通信方面。
定制服务商Shapeways支持贵金属3D打印
英国雷尼绍曾3D打印完整的钛合金自行车架来展示钛合金件的轻量化、高强度，优化的中空结构使得3D打印车架重量仅1.4千克。相比碳纤维车架，钛合金车架有更高的刚度和硬度，在山地车赛中经常出现摔车场景，而钛合金车架可以保障完好无损。
雷尼绍3D打印自行车注意车架整体为钛合金材质
更进一步，中国国产大飞机C919就采用了3D打印的大型钛合金构件。而2017年9月份，空中客车公司宣布在量产的A350XWB客机上使用钛合金连接件支架，这是首次将金属3D打印零件应用在量产民航客机上。
利用3D打印技术制造的国产大飞机C919钛合金中央翼缘条
同样是在9月，《Nature》杂志发表文章，美国科学家在铝合金材料粉末加入氢化锆纳米粒子并激光熔融3D打印，得到强度堪比锻造材料的铝合金3D打印件，避免了过去合金3D打印因应力而常出现的裂纹。而这项研究的意义在于添加剂同样适用于多种合金墨粉3D打印，有可能大大拓展3D打印支持的合金材料——传统加工的合金材料种类有五千多种，这是一个丰富的资源池。
3D打印技术有望加入种类更多的合金
目前金属3D打印技术和材料都是资本和行业关注重点，3D打印技术的应用天花板恐怕就靠金属3D打印来决定了。
●专行专用光敏树脂
光敏树脂由于美国Kickstarter众筹明星Form13D打印机的缘故，一度与大众距离非常近，当时桌面型3D打印唯精度论，使用光敏树脂耗材的Form1广受关注。
3D打印用光敏树脂
确切地说光敏树脂是包含光引发剂的混合物，在光照射下由粘稠的液体转为固体。光敏树脂特别用在SLA/DLP3D打印技术上，也用在某些喷射+光照固化技术中，比如Stratasys的PolyJet3D打印技术。
应用于SLA/DLP3D打印的光敏树脂
因此我们不能说光敏树脂是某种化学物质，它在不同的配比之后3D打印能够得到类似ABS、尼龙等工程塑料材质的样品而物理性能更佳，甚至可以作为试制注塑模具。另外树脂的性能决定了它的应用方向，石蜡树脂通常作为珠宝首饰的阴模，用于首饰铸造；牙科树脂则用于复原牙床结构，制作义齿。
石蜡树脂打印成型的戒面蜡模
牙科树脂复原牙床形状
美国研究人员更研制出陶瓷性质光敏树脂，3D打印成品高温烧制后具备显著陶瓷特性，能够耐1700摄氏度高温、绝缘并且隔热，有望用在火箭发动机上得到应用。
耐高温的3D打印陶瓷
还有很多专用的3D打印材料，包括用于金属制模的砂石材料，用于全彩人像3D打印的石膏材料，用于建造房屋的混凝土等等。新材料不断，每一种材料都意味着一个新的应用领域。
全彩3D打印人像石膏材质
3D打印混凝土材料盖房子
当然从新材料开发到成熟，再到试用、商用化以及最终大规模量产，需要一个很长的过程，涉及普通消费者的接纳程度、健康和安全因素，3D打印新材料和技术的应用推广还需要几年时间。我们乐意见到新技术、新材料给生活带来改变和升级，橡胶、碳纤维、锂电池无一不是如此。
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3D打印市场规模不断扩大，
工信部：去年全球3D打印产
2020年，全球3D打印产业规
工业级3D打印设备占主流，
3D打印，制造业的未来
三年后市场规模可达56亿，
