石膏材料：打開全彩色3D列印的大門

05-15

今天的主題是石膏材料在3D列印領域的應用。我國天然石膏礦產資源儲量豐富，總儲量近600億噸，位居世界第一，也是化學石膏的製造大國，但是在3D列印領域的石膏材料主要依賴進口。隨著我國經濟的飛速發展和近年來對環境保護的重視，我認為3D列印石膏材料的國產化已成為刻不容緩的事情。

石膏的化學本質是硫酸鈣。石膏的縱斷面具纖維狀紋理，並由絹絲樣光澤，無嗅，味淡。水泥中加入一定量的石膏，可以提高水泥的強度，在建築行業中的應用十分廣泛。石膏在建築業中可以製作輕質石膏砌塊、石膏板、粉刷石膏以及應用在陶瓷上。

石膏具有微膨脹性，表面光滑飽滿，顏色潔白，質地細膩，具有良好的裝飾性，從而是用來製作雕塑的絕佳材料。與其他3D列印材料相比，石膏具有以下優勢：

1. 精細的顆粒粉末，顆粒直徑易於調整；

2. 價格相對較低，性價比高；

3. 安全環保，無毒無害；

4. 材料本身為白色，列印模型可實現彩色，支持全彩色列印。

5. 唯一支持全彩色列印的材料。

以上優勢使得石膏材料在3D列印中得以廣泛應用。

用於3D列印的石膏材料（圖片來源：南極熊）

石膏在醫學方面也大有作為。石膏內服經胃酸作用後，能增加血清內鈣離子濃度，可以緩解肌肉痙攣。石膏研末外用，還有清熱、收斂、生肌的作用，這些醫學用途使得石膏在醫療領域中有很大的用途，可以用來3D列印骨骼、牙齒等。石膏材料也可以與其他3D列印材料混搭，製成更優質的複合材料。

下圖為ZCorp公司於2005年推出的世界第一台彩色3D印表機Spectrum Z510，主要適用於石膏粉末以及塑料粉末等，列印技術為我們之前講過的3DP（粘合劑噴射成型），即利用粘合劑將石膏粉末粘結在一起，逐層堆積成三維實體。其特點是成型速度快，可以列印全彩色模型、大型建築物以及沙盤模型，可用於建築、藝術、裝飾等模型及構件製作。Spectrum Z250的問世，標誌著3D列印從單色還是邁向多色時代。

彩色3D印表機SpectrumZ250

石膏材料由於具有成型速度快、實現全彩列印等特點，可用於建築、藝術、裝飾等模型的製作。