分層制造(LM)技術(shù)是快速成型(RP)、快速模具(RT)和功能終端產(chǎn)品(RM)的基礎(chǔ)。很多人都不知道3D打印的各種材料成分和原理，以激光和粉末燒結(jié)技術(shù)為基礎(chǔ)的分層制造技術(shù)(例如選擇性激光燒結(jié)，I镕覆(SLS／SLM)等)在分層制造技術(shù)中占據(jù)了特殊的地位。激光成型所適用的材料，探究了這些材料在成型過程中潛在的物理特性和化學(xué)機(jī)理。研究表明，盡管SLS／SLM可以采用高分子材料、金屬、陶瓷和其他復(fù)合材料進(jìn)行分層制造，但是SLS／SLM技術(shù)本身存在的問題和局限導(dǎo)致其所適用的材料仍然十分有限。在今后的研究中仍需解決技術(shù)與其所用材料之間的矛盾，從而擴(kuò)大分層制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。

　　硅橡膠材料

　　在硅橡膠中存在長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和很少的截面鏈接結(jié)構(gòu)。在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，硅橡膠很脆；高于此溫度時(shí)，它們開始富有彈性。當(dāng)硅橡膠中的截面結(jié)構(gòu)擴(kuò)大時(shí)，其強(qiáng)度和硬度都會(huì)增加。與其他硅橡膠相比，具有更顯著結(jié)構(gòu)特性的硅橡膠是氯丁、EPDMSn天然橡膠。

　　聚合物混合材料

　　聚合物的混合提供了一種獲得具有特殊結(jié)構(gòu)和性能SLS成型件的新方法，這種方法有新的應(yīng)用前景。聚合物的混合物有多個(gè)相態(tài)，因此混合物性能很大程度上取決于混合物的顯微結(jié)構(gòu)。例如，Salmoria~0用PASnHDPE~E合(混合率質(zhì)量比例分別為80／2050／5O和20／80)，獲得了所需的性能。根據(jù)混合物比例的不同，在不同階段利用電子顯微鏡觀察顯微結(jié)構(gòu)，用EDXSnXRD分析結(jié)構(gòu)特性。

　　美國(guó)的一項(xiàng)專利資料聲明，用于選擇性激光燒結(jié)(SLS)的顆粒，至少包括有第一種材料構(gòu)成的內(nèi)核，然后第二種材料涂覆在第一種材料上(另外的部件可供選擇)，同時(shí)第二種材料變軟的溫度要比第一種材料低接近70℃。涂層通常含有聚合物，尤其是熱塑性聚合物，例如縮醛聚乙烯、聚乙烯醛酯。涂層也可能由幾種低熔點(diǎn)的合金組成，用在保險(xiǎn)絲上。此外，填充鏈長(zhǎng)≥16的羥基酸(十七(烷)酸，熔點(diǎn)60～63℃)，或者在更深層意義上說，聚合物也同樣適用。第二種材料比第一種材料約I1~70oC或更低，這樣與至今仍在應(yīng)用的各種材料相比，該材料可以允許激光燒結(jié)在一個(gè)非常低的溫度下進(jìn)行，因此允許被照射粒子和溫室之間存在一個(gè)比較明顯的溫度差異。試驗(yàn)還表明，最高溫度的區(qū)別越小，就可以將整個(gè)工件區(qū)域看成一個(gè)整體。

　　熱硬性材料

　　熱硬性材料可以應(yīng)用在SLS)JB工過程中的各個(gè)階段。該材料可以經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)實(shí)體成型，因此該種材料可以用作填充劑，用在以高分子材料為基體的具有硬度要求和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的工件之中。此外該材料還用在成型過程的中間階段，在該階段可以比較容易地實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的形狀和公差要求。將熱塑性塑料作為填充劑的例子就是利用SLS成型法形成金屬環(huán)氧樹脂模型。在這個(gè)加工過程中，利用SLS成型法形成原型件的空穴模型，然后加入涂有易熔熱硬性粘結(jié)劑的金屬粉末。在上述階段，粘結(jié)劑通過加熱去除，金屬粉末在氧化后形成一個(gè)具有很多空洞的空穴結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的收縮率很低，可以保留原型件各種相關(guān)的幾何特征，空洞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度被加強(qiáng)，加入填充劑，利用環(huán)氧樹脂彌補(bǔ)空洞。

　　利用激光燒結(jié)，由金屬和熱硬性材料組成的混合物生產(chǎn)金屬工件也是可能的。當(dāng)熱硬性材料經(jīng)激光照射時(shí)，材料會(huì)立刻轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓承缘囊后w。以選擇性激光燒結(jié)環(huán)氧樹脂和鐵的粉末混合物為例，在分子中的極性基團(tuán)(例如環(huán)氧樹脂基團(tuán))與樹脂基團(tuán)同時(shí)被極化。液體從由氣孔構(gòu)成的空洞中流出浸潤(rùn)金屬顆粒。這樣在不同的粒子之間就形成了一個(gè)橋梁。粘結(jié)效果主要受樹脂與鐵之間界面特性的控制。由于鐵元素的磁性，鐵質(zhì)材料表面常常會(huì)吸附一些像H，O和HCl這樣的一些分子，使得鐵質(zhì)表面附著有活性氫原子。氫原子的結(jié)合附著在樹脂分子極性基上帶負(fù)電的氧原子，與鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)表面上的活性帶正電的氫原子發(fā)生反應(yīng)。鐵質(zhì)粒子聯(lián)接強(qiáng)度很大，主要原因是原子結(jié)合力比那些發(fā)生在鐵質(zhì)材料表面和其他無極性聚合物之間的分子問結(jié)合力要大。溫度升高時(shí)，樹脂粘性會(huì)降低，粘稠的液體可以更好地?cái)U(kuò)散。因此，會(huì)有更多的鐵質(zhì)材料表面附著樹脂。然而，由過多激光能量誘發(fā)的樹脂降解也可能會(huì)發(fā)生，從而降低聯(lián)接的能力。