杨继全, 刘〓诚, 李〓娜, 施建平, 唐文来, 张〓钢
(南京师范大学电气与自动化工程学院，江苏 南京〓210023)
摘要：异质材料零件3D打印兼顾多种优点，在汽车、航空航天、医疗和食品工业等领域具有广阔的应用前景，逐渐成为国内外3D打印领域的研究热点。异质零件主要包括多材料零件、梯度功能材料零件和多相材料零件。不同类别的异质零件（HEO）成形材料在硬度、耐蚀性和环境适应性的表现各不相同。系统性阐述了异质零件成形材料及其制备与性能测试，作为异质零件3D打印的基础。
关键词：异质零件;3D打印;成形材料
中图分类号：TS853〓〓〓文献标识码：A〓〓〓文章编号：2095-509X(2022)03-0001-07
多材料3D打印是多种材料、结构和功能三者的并行设计与制造［1］，其中，材料是3D打印的物质基础和关键要素，也是当前制约3D打印发展的瓶颈之一。3D打印异质零件常见材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等类别，对于不同类别的成形材料，其设计与制备技术、测试与评价方法各异。本文将在介绍异质材料设计、制备等常规性方法的基础上，重点介绍生物3D打印新型材料的设计、制作与应用。

1〓3D打印常用成形材料概述
3D打印技术的兴起和发展［2］，离不开3D打印材料的发展。3D打印有多种工艺种类，如SLS、SLA、FDM、DLP等，3D打印成形工艺的特殊性决定了不同成形工艺对其材料均有特殊的要求，如SLS、SLA工艺要求对某一波段的光比较敏感的光敏树脂，SLS要求颗粒度较小的粉末，LOM要求易切割的片材，FDM要求可熔融的线材，3DP则不但要求有颗粒度较小的粉末，同时还要求有黏度较高的黏结剂。表1所示为不同3D打印工艺及其可应用的基本材料。
表1所列的材料基本都是单一均质类型的成形材料，在多材料3D打印中均无法直接单一使用。因此，有必要研究与开发适用于多材料3D打〖CM)〗
表1〓不同3D打印工艺及其可应用的基本材料工艺类型〖〗技术〖〗基本材料
挤压〖〗熔融沉积（FDM）〖〗热塑性材料、可食用材料
线型材料成形〖〗电子束自由成形制造（EBF）〖〗几乎任何合金
粒状材料成形直接金属激光烧结（DMLS）〖〗几乎任何合金
电子束熔化成形（EBM）〖〗钛合金
激光选区熔化（SLM）〖〗钛合金、钴-铬合金、不锈钢、铝
激光选区烧结（SLS）〖〗热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末
〖BH〗选择性热烧结（SHS）〖〗热塑性粉末〖ZB)〗
〖BHDG2,WK9,WK19。2W〗粉末层喷头〖〗石膏3D打印（PP）〖〗石膏
〖BH〗层压〖〗分层实体制造（LOM）〖〗纸、金属膜、塑料薄膜
〖BHDG4,WK9,WK38W〗
光聚合〖〗〖ZB(〗〖BHDWG2,WK19。2W〗立体光固化成形（SLA）〖〗光硬化树脂
〖BH〗数字光处理（DLP）〖〗光硬化树脂〖ZB)〗

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作者简介：杨继全（1973—），男，教授，博士，主要研究方向为3D打印技术与生物制造等