一文看懂生物材料在3D打印中的应用
生物材料正火热地应用于3D打印,而且不同的3D打印工艺,对生物材料的选择也有所不同。本文分析了如何为熔融沉积成型(FDM)、光固化立体成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)以及层片叠加成型(LOM)等3D打印加工工艺选择适宜的生物材料。
在追求个性化、定制化的年代,3D打印无处不在。只要有一台3D打印机,就可将塑料、金属、陶瓷、沙土甚至巧克力等各种材料打印成自己想要的物品,比如模具、鞋子,甚至是飞机零部件或人体器官等。
3D打印正由工业化用途越来越趋向于民用化用途。对于耗材,人们要求它更环保,更健康,而生物材料恰恰可以满足这种需要。
生物材料品种很多,其分类方法也很多。生物材料包括金属材料(如碱金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)和有机材料三大类。有机材料中主要是高分子集合物材料,高分子材料通常按材料属性分为合成高分子材料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等)。
那么常见的3D打印有哪些工艺技术?我们又该如何根据不同的3D打印打印工艺,选择合适的生物材料?
3D打印工艺分析
3D打印的主要工艺技术分为以下四种:熔融沉积成型(FDM)、光固化立体成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)以及层片叠加成型(LOM)。
熔融沉积成型(FDM)的原理如下:加热喷头在电脑的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层“画出”截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
FDM打印示意图。
FDM的优点是成型精度高、打印模型硬度....
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