從理論層面看,3D打印技術具備打印任意材料的潛力,但當前實際應用仍以塑料、光敏樹脂、石膏等材料為主,尤其是工業級3D打印材料種類匱乏,難以滿足多樣化需求。本文將結合杰呈三維的行業觀察,探討3D打印材料的未來發展方向。

在深入分析前,不妨先梳理當前3D打印材料面臨的核心問題:
(1)材料成熟度滯后:現有適用材料的研發進度滯后于3D打印市場的擴張速度;
(2)打印流暢性不足:材料在打印過程中易出現流動性差、斷層等問題;
(3)材料性能局限:強度、耐高溫性等關鍵指標難以滿足高端應用需求;
(4)安全與環保的矛盾:部分材料在生物相容性或環境友好性上存在短板;
(5)標準體系缺失:材料參數、質量控制缺乏統一規范;
(6)成本高企:高性能材料價格昂貴,制約規模化應用。
由此可見,3D打印材料與技術是相互驅動、協同發展的關系:技術突破推動材料創新,而材料進步反過來促進技術升級,最終惠及廣大用戶。
基于行業實踐與資料研究,杰呈三維總結出三大核心趨勢:
(1)高性能金屬粉末材料將成為主流
金屬粉末是3D打印材料中應用前景最廣闊的類別。直接通過金屬粉末燒結成型三維零件,是快速成形技術的終極目標之一。隨著技術成熟,金屬材料形態將更加多樣化(如粉狀、絲狀、帶狀),并在生物醫學、航空航天等領域展現強大生命力。
針對不同場景,金屬材料需具備高強度、耐腐蝕、耐高溫、低密度等特性,同時滿足無毒環保、工藝穩定性要求。此外,功能性需求日益豐富,例如導電、水溶、耐磨等特性已成為研發重點。
(2)材料成本將持續下降
材料若想實現大規模推廣,必須在性能、工藝和經濟性上達到平衡,其中成本控制是關鍵。當前高成本主要受限于核心技術瓶頸(如醫學領域對生物相容性的嚴苛要求)及制備工藝難度(如金屬粉末的霧化制粉技術)。但隨著研發投入增加,這些技術壁壘有望逐步突破。
(3)國產化進程將加速
目前材料價格高企的另一原因是國外專利壟斷與國內需求量不足的雙重制約。然而,隨著我國高端制造業升級,國產化已成為必然趨勢。材料企業將向高技術含量、高附加值方向轉型,推動3D打印材料生態的自主可控。
通過技術突破、成本優化與國產化替代,3D打印材料必將迎來更廣闊的應用空間,最終實現從“可用”到“好用”的跨越。