2025权威指南：3d打印可以用哪些材料？从基础耗材到工业级金属全解析

1. 3D打印的基本原理与技术优势

3D打印，学术上称为增材制造（Additive Manufacturing），其基本原理是将数字化设计模型通过分层处理，转化为一系列二维断面的集合，并由3D打印机通过逐层叠加材料的方式构建出三维实体 [5]。

相比传统减材制造（如CNC加工），3D打印具有显著优势：首先是设计自由度极高，能够制造出复杂的内腔和非均匀晶格结构；其次是材料利用率高，极大地减少了边角料浪费；最后是快速原型开发能力，显著缩短了从设计到成品的周期 [1]。

2. 3d打印可以用哪些材料？主流聚合物耗材解析

在目前的市场应用中，聚合物材料占据了超过60%的份额。针对不同的3d打印工艺，其材料形态各异。

2.1 FDM（熔融沉积）常用材料

FDM是普及度最高的工艺，其主要原材料为线材：

• PLA（聚乳酸）：源自玉米淀粉等可再生资源，环保且打印难度低，是新手的首选 [2]。
• ABS：具有优异的机械强度和耐热性，适合制作工业级零件，但打印时需注意热收缩导致的翘曲问题 [12]。
• PETG/TPU：PETG结合了PLA的易用性和ABS的强度；而TPU则是典型的柔性材料，常用于减震部件和鞋底制造 [6]。

2.2 光固化（SLA/DLP/PμSL）材料

光固化工艺使用液态光敏树脂。通过特定波长的光束照射使液态材料凝固。此类材料以高精度、表面光滑著称，广泛应用于医疗齿科、仿生微机械及高精度模具领域 [5][9]。

3. 3d 打印如何使用金属材料：原理、工艺与前景

金属3D打印是目前工业界关注的焦点。其加工原理通常采用激光选区熔化（SLM）或电子束选区熔化（EBM）。

• 加工工艺流程：首先将金属粉末（如不锈钢、钛合金、铝合金）平铺在加工平台上，高能激光根据CAD路径扫描并熔化粉末，待一层固化后，平台下降一个层厚，循环往复直至成型 [3][12]。
• 应用前景：金属3D打印在航空航天（如轻量化喷油嘴）、医疗植入物（如钛合金骨骼）等领域展现出不可替代的价值 [9]。

4. 常见的3d打印工艺方法与典型作品

根据不同的材料特性，行业内形成了多种成熟的工艺体系：

1. FDM（熔融沉积）：典型作品包括办公摆件、建筑模型。
2. SLS（选择性激光烧结）：常使用尼龙材料，无需支撑结构，适合制作复杂的机械功能件 [3]。
3. MJF（多射流熔融）：由惠普开发，生产效率极高，适合小批量工业零件生产 [12]。

5. 专家提醒：哪些东西不能或不应该被3d打印？

虽然3D打印号称“无所不能”，但在实际应用中需注意以下禁区：

• 压力容器与高强承重件：由于3D打印具有层间纹理，其各向异性可能导致在受压时从层间开裂。
• 长期接触食品的器具：除非使用专门认证的食品级材料，否则打印件的细微空隙容易滋生细菌 [15]。
• 受环境法规严格限制的部件：部分3D打印材料在高温下可能释放挥发性有机化合物（VOCs）。

6. 总结与选购建议

在选择3d打印材料时，应遵循“需求导向”原则：

• 个人兴趣/原型验证：首选FDM工艺与PLA材料 [2]。
• 高精度视觉模型/精密零件：建议采用光固化工艺及工程级树脂 [5]。
• 最终终端零件/强韧需求：推荐SLS尼龙或SLM金属打印 [13]。

目前，国内如嘉立创、1688等平台已提供成熟的在线快速报价与代工服务，极大地降低了个人与企业的研发门槛 [1][14]。