常见的3D打印技术模式主要包括:

1. 熔融沉积成型(FDM)通过精细控制材料的可塑化温度,逐层沉积成型。典型材料是PLA,ABS等热塑性塑料。

2. 光固化成型(SLA/DLP)使用紫外光将液态光敏树脂逐层固化成型。高精度,表面质量好。

3. 选择性激光烧结(SLS)使用激光选择性烧结粉末材料成型。可打印耐高温高强度工程塑料和金属。

4. 粉末喷涂成型(3DP/BJ)喷涂粘结剂将金属或陶瓷粉末粘结成型。可直接打印金属部件。

5. 光刻成型(SLM/DMLS)利用激光选择性熔化金属粉末实现快速成型。表面质量好,分辨率高。

6. 数字光处理(DLP)使用数字光处理技术进行光固化成型,打印速度更快。

7. 立体喷涂成型(3DP)利用喷头选择性喷涂粘结剂和材料实现增材制造。

8. 其他技术还有PEM、LOM、FDC等。

3D打印技术与新材料研发的结合主要体现在以下几个方面:

1. 定制化材料设计3D打印技术可以根据需求高度定制材料的组成和微观结构,实现性能的优化。

2. 快速原型制备使用3D打印可以快速制备新材料和结构的原型,缩短研发周期。

3. 组分及结构优化通过3D打印制备不同组分配比和结构样品,高通量地筛选最优方案。

4. 精细微观结构控制3D打印可以准确控制材料的内部结构,实现微观结构的精细化设计。

5. 层次结构与功能集成3D打印可充分利用材料的异质性,制备出层次结构和多功能集成的材料系统。

6. 无模具快速成型3D打印实现了无模具快速成型,大大降低了新材料小批量制备的成本。

7. 组装打印特殊结构3D打印技术可实现新材料的精确定位打印,构建特殊的空间结构。

8. 多材料打印多喷头3D打印可以实现不同材料的组合,扩大了可打印材料的种类与范围。

总体来说,3D打印为新材料设计提供了难以取代的制备与优化平台。