传统加工方法难以精确控制各材料分布,只能制备材料分布比较简单的零件,异质材料零件3D打印技术具有材料、结构和功能并行设计与制造的特点,能够实现多种材料的可控定量按需打印,制作出不同组分和分布的多材料异质零件,在航空航天、特种工业、医学工程等领域具有广阔的应用前景,成为国内外3D打印领域的研究热点。介绍了多材料零件3D打印成形工艺技术现状及特点。

3D打印技术兼具材料、结构及功能一体化设计制造成形的特征,尤其是以数字微滴喷射工艺为基础的3DP工艺,因其能实现多种材料的可控定量定点喷射沉积,能制作出不同组分和按需分布的多材料异质零件,因此在异质零件的成形方面具有独特优势。基于此,介绍了以数字微喷工艺为核心的3D打印技术制作异质零件的成形方法及成形工艺。

多材料零件也称为异质材料零件,其打印技术突破了单一材料3D打印的局限,实现了零件的多材质、多功能一体化制造。应用多材料3D打印技术可以进行更复杂的功能性零件的打印,通过高分子材料、低熔点合金材料、陶瓷等不同有机和无机物质的巧妙结合而制作出异质零件。由于优异的性能,异质材料零件具有广泛的应用领域,如生物医学工程、国防工程、工业制造、特殊功能性器件等。