探访TCT：百亿级3D打印迎高光时刻 这些塑料材料与工业级应用速收藏！

要点导读

· 疫情加速3D打印应用，2020年3D打印市场同比增长21%，市场容量达126亿美元；

· 3D打印材料更加多元化，改性可增强材料的3D打印特性；

· 工业级3D打印可实现大尺寸零部件的快速小批量生产。

根据荷兰3D打印在线制造平台3DHubs发布的《2021年3D打印趋势报告》，尽管新冠疫情席卷整个2020年，3D打印仍比2019年增长了21%，市场容量126亿美元（约817亿人民币）。

未来3D打印的发展障碍仍然是零件成本和零件质量。或许随着3D打印设备的发展以及材料的更新，或者更多AI系统集成能够打破现有的障碍。

在昨日开幕的TCT Asia 展会上，不少展商展示了其最新的3D打印材料及装备技术。其中，多形态3D打印材料及工业级3D打印机值得关注。

多形态功能材料齐亮相

虽然PLA是3D打印的通用耗材，但从现在展示的展品来看，3D打印材料更加多元化，不仅有颗粒，也有线材，以及液体树脂。除了常见的PLA，更有聚酰胺、热塑性弹性体、回收再生PC等等。

阿科玛带来了紫外光固化SLA的液体树脂，如N3XTDIMENSION® 定制液体树脂系统，以及适用于选择性激光烧结SLS热塑性粉末如Orgasol® 聚酰胺12，还有适用于熔融沉积制造FDM挤出线材的热塑性颗粒Kepstan® PEKK、Kynar® PVDF等。

阿科玛展台展示的3D打印产品。

Polymaker的PolyTerra™ PLA游戏区，现场展示了由3D打印制作的拼图、积木、堆树叶等游戏，观众们可以在游戏和互动中了解其全新的环保型PLA材料。

采用Polymaker 工业级PLA制成的水母台灯。

“从材料的可持续发展上来讲，PLA可以说是塑料领域的第三次产业革命”。eSun 易生董事长杨义浒告诉“雅式橡塑网（AdsaleCPRJ.com）”.

他解释道，塑料行业的第一次产业革命是尼龙，第二次是聚烯烃类，第三类是以生物基为原料，可进行生物降解的新兴材料。其中，PLA的可打印性能非常强，只是自身的材料特性需要进行改性提升。“如超轻性、超韧性，或是加上星空、夜光特效等，都是PLA改性可拓展的方向。”

eSun 易生展台。

而在现场的eSun展台上，轻质PLA、夜光彩虹PLA、夜光星空PLA、超韧PLA、丝绸彩虹等各式各样的PLA吸引不少观众驻足观看。

“PLA作为碳中和的材料，其应用场景非常广阔。不仅适用于文创，也在逐步向工业领域渗透。我们将其增强改性，提高强度、导电性能和传热性能，提升其功能性。”杨义浒补充道。

除了改性PLA产品，eSUN易生与德国雷孚斯（LEHVOSS）再次携手合作，联合发布了两款新款工程性3D打印耗材——ePA12-CF碳纤增强尼龙12、ePAHT-GK玻璃微珠增强尼龙。该材料添加了15%的碳纤维，大幅增强了尼龙的强度、刚性、韧性，可在很多场合替代金属使用。

采用ePA12-CF碳纤增强尼龙12打印的产品。

大尺寸工业级3D打印加快生产应用

最近几年3D打印的消费级应用呈爆发式增长，比如文创、动漫手伴及金银首饰等应用。与此同时，3D打印也正在往工业级如航空航天、汽车等刚需应用行业渗透。

与小尺寸的消费级3D打印产品不同，工业级3D打印多要求能够一次成型，打印大尺寸的零部件产品。

特别随着FFF/FDM打印技术在各行业应用的不断深入，其在轻量化设计、低成本、快速交付等方面的显著优势，让3D打印技术在终端部件生产、工装夹具等方面的应用范围越来越广。与此同时，工业级别生产对材料性能、可打印尺寸、打印效率也提出了越来越高的要求。

首次亮相的Stratasys F770 FDM®3D打印机，通过工业级FDM技术可以实现超过368升的打印体积，打印长度达116厘米的零件。它通过实现大规模打印，省去专用大型打印机的高资本投入。

FDM3D打印机非常适合大型零件，具有较长的全加热成型腔，并且成型容积超过368升。

通过工业级FDM技术可以实现超过368升的打印体积，打印长度达116厘米的零件。但这不仅仅是尺寸的改变，最重要的是可以实现大规模打印，省去专用大型打印机的高资本投入

据Stratasys介绍，该打印机既可以打印一个或多个大型零件，也可以利用这款打印机的巨大容量制造多个零件，打印长度可达一米，从而实现最大生产力。

在工业应用中，不同材料组合的功能部件为3D打印带来不少挑战。阿博格的开放式系统无模成型技术（APF））为工业增材制造具有弹性的硬/软组合和支撑结构的复杂功能部件提供可能。

阿博格展台

据介绍，Freeformer300-3X打印机采用半结晶PP和弹性TPE来打印功能性翻盖。据介绍，这种带有薄膜铰链结构的原型样件可以开启和关闭几千次，可以进行完整的功能测试。Freeformer 300-3X可以加工最多三个组件。

现场打印的功能性翻盖

Freeformer 200-3X打印机则可生产两组分的产品，它为厦门宏发公司制造一个由阻燃材料PA6和ABS制成的电子外壳。

现场打印的电子外壳

伊之密展示的SpaceA工业3D打印机，在现场打印汽车椅背。据伊之密新材料新工艺技术测试中心经理陈炽辉介绍，这台打印机直接使用颗粒料，通过螺杆旋转产生的剪切热，对原材料进行塑化，实现大尺寸部件的快速高效打印。

如现场打印的汽车椅背，尺寸为450×300×700mm³，重量为2000g，成型周期仅为480分钟。它还搭载了柔性生产模块，用户可根据实际情况需要进行增减材复合制造。今年以来，该设备已在德国售出10多台，用于汽车零部件的小批量生产制造。

伊之密SpaceA工业3D打印机

陈炽辉表示，目前全世界都在推3D打印的工业级应用，而要实现工业级的3D打印应该具有低成本、高效率和柔性生产特点。“在3D打印制造中，设备和原材料的投入占据了80%的成本，只有通过高效率打印，才能实现真正的降本增效。”陈炽辉说。

要实现高效率的3D打印，一方面打印的产品进行合理结构设计，确保打印头移动的打印途径都是有效的产品结构途径。另一方面则需提高单位时间的打印重量。“这种采用螺杆挤出塑化的打印头，每小时的打印重量，小型号打印头可以做到1.5公斤/小时，大型号打印头可做到5公斤/小时。与以克计算的塑料粉末打印,效率更高，可打印的产品尺寸也更大。”陈炽辉补充说。

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