导读：根据SNS Insider的研究报告显示，2022年3D打印可穿戴设备市场的估值达到了39.6亿美元。2022年至2030年预计将以9.7%的复合年增长率快速增长，到2030年市场规模预计将达到83亿美元。由于市场参与者日益重视制造3D打印可穿戴产品，预计在未来几年内，3D打印可穿戴设备市场将经历显著的增长。随着技术的不断进步，制造商能够创造出功能更强大、更加个性化且成本效益更高的创新型可穿戴产品。可穿戴技术产品通常称为可穿戴设备、智能穿戴产品、活动追踪器或时尚电子产品，用于娱乐、导航、健康和医疗保健监测领域。这些设备可以紧贴手腕皮肤，或是搭配背心、鞋类、头饰和耳饰等各种服饰使用。此外，该技术还被大量应用于音频产品，以及增强现实、虚拟现实和混合现实设备中。
3D打印解决方案为可穿戴技术制造商提供了广泛的机会，使他们能够更快速、更深入地进行创新。增材制造技术不仅消除了模具成本和缩短了交付时间，还支持这些复杂组件的快速设计迭代和评估，能够交付具有最终产品外观、触感、质量和机械特性的功能原型和最终用途部件。例如，它能制作出完全根据特定用户需求定制的可穿戴设备。目前，3D打印塑料材料已经可用于各种生物相容性工程聚合物和弹性体，这些材料不仅具备柔软性、耐用性、刚性、韧性和稳定性，还拥有透明性、优良的外观和质感等特性，非常适合用来生产所需部件。材料创新并不止于此，还提供了耐热性、防水性以及其他广受欢迎的品质。然而，并没有哪一种材料是万能的。随着3D打印领域的不断扩展和精准解决方案的出现，人们对于理解材料以及相关打印技术的工作原理的的需求越来越迫切。
在深入介绍之前，熟悉用于处理本指南中所涉及材料的3D打印技术可能会有所帮助。因此，以下简短的概述将帮助您快速掌握这些技术及其相关术语。
立体光固化成型技术(SLA)通过使用光固化树脂来打印物件，这一过程称为光聚合，这是最精确的3D打印方式之一。
与其密切相关的是FIGURE 4技术，此技术采用投影，而非激光。
尤其适用于快速原型制造和小批量部件生产的是选择性激光烧结技术(SLS)等增材制造(AM)技术。SLS采用激光器作为能源来烧结塑料粉末，使材料结合在一起形成一个坚固的结构物。
单喷头多喷嘴打印 (MJP)使用类似于喷墨打印的技术，但是通过逐层累积光固化树脂或浇铸蜡来构建部件和具有精细特征细节的模具。
本指南将向您展示如何将特定材料和技术用于原型制造、搭桥制造和大规模定制。本指南采用了实用的方法，根据符合生物相容性要求的塑料材料的具体特性和常见的比较标准来对这些材料进行分类。我们将这些材料分为几个类别，包括弹性材料、刚性材料、坚固耐用材料、透明材料，以及耐高温的生物相容性材料。在各个用途类别中，不同的材料需要依靠不同的打印工艺，并且它们在原型制造和生产方面各自具有独特的优点和优势。此外，还有许多材料既适用于原型制造，也适用于生产应用。为了方便理解，在整个指南中，我们会注明这些材料分别适用于哪些应用场景，包括原型制造与生产。
01弹性
1.1 类橡胶-拥有高撕裂强度和出色延展性的部件
特性：
耐用
耐磨且抗撕裂
出色的细节和表面光洁度
良好回弹能力
长期稳定性
适用于：- 具有类橡胶特性的功能性原型
链带和表带
手柄和把手
密封件和垫片
- 最终用途部件的小批量到中批量直接制造
▲Figure 4® RUBBER-BLK 10 具有高撕裂强度的出色延展性的材料，适用于生产坚硬的类橡胶部件。经测试，满足 ISO10993-5 和 ISO10993-10 规定的生物相容性要求。
▲Figure 4® RUBBER-65A BLK 具有邵氏 65A 硬度和高断裂伸长率的中等撕裂强度、生产级品质橡胶经测试，满足 ISO10993-5 和 ISO10993-10 规定的生物相容性要求。1.2 原型制造弹性体-中等硬质类橡胶
特性：
类橡胶
优异的压缩特性
高伸长率
适用于：
传感器垫
链带和表带
挡风雨条
密封件和垫片
橡胶密封圈
手柄和把手
▲VisiJet®M2E-BK70黑色硬质弹性体，具有高达70的邵氏A型硬度和压缩后出色的回弹性，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
02刚性
2.1 刚性硬质塑料-带来耐用模制塑料的外观和触感
特性：
准确度高
光滑表面
防湿/防潮性
耐用
适用于：
快速原型制造
功能装配件
卡扣组件
消费性电子组件
钻孔/攻丝应用
用于真空铸造的母模
▲Figure 4®PRO-BLK 10具有颠覆性的热塑塑料类机械特性和长期稳定性的生产级材料。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲Figure 4®Rigid White适用于当天生产出部件的不透明白色生产级品质刚性塑料。此材料所生产的部件具有光滑表面光洁度、长期稳定性、耐久性，并呈现出洁净的白色。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲Figure 4®Rigid Gray可长期使用的高对比度灰色塑料部件，拥有均衡热特性和机械特性。经测试，满足ISO10993-5规定的生物相容性要求。
▲Accura®AMX™Rigid Black具有长期稳定性的生产级品质立体光固化成型技术树脂，适用于严格要求机械性能和出色表面光洁度的大尺寸塑料部件。经测试，满足ISO 10993-5规定的生物相容性要求。
▲Accura®ClearVue高透明度无色塑料，具有高耐用性和防水性。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®CR-WT 200不透明的白色塑料，与ProJet MJP 5600系列搭配使用，打印的部件外观和触感与注塑成型塑料相似。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®CR-BK刚性黑色材料，与ProJet MJP 5600系列搭配使用，打印的部件外观和触感与注塑成型塑料相似。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®CR-CL 200具有中等柔性的刚性透明塑料，与ProJet MJP 5600系列搭配使用。透明涂层可提高此材料的透明表面光洁度。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。2.2 高刚性塑料-高刚度工程塑料
特性：
准确度高
光滑表面
耐热性
防潮性
适用于：
功能原型制造和模具应用
要求刚度且耐高温和/或防水的应用
最终用途的外罩、连接器、外壳和紧固件
具有高清细节的部件
▲Figure 4®MED-AMB 10刚性琥珀色材料，具有长期稳定性，适用于要求生物相容性、半透明和/或耐热性的应用。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲Figure 4®MED-WHT 10刚性白色材料，具有长期稳定性，适用于要求生物相容性和/或耐热性的应用。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲VisiJet®M2R-TN不透明棕褐色材料，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用，非常适用于要求刚性、精细细节和长期稳定性的高温应用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®M2S-HT90坚固、刚性、透明材料，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用，适用于要求耐90°C高温的应用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®M2S-HT250坚固、刚性、半透明材料，具有同类最佳的热变形温度(250°C)，适用于高温环境中的功能性测试。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
03坚固耐用
3.1 硬质塑料-坚固准确的功能性部件
特性：
精确
坚硬
抗冲击性
防潮性
适用于：
快速原型制造
功能装配件
卡扣组件
消费性电子组件
工具和把手
▲Figure 4®Tough 60C White用于生产可长期使用部件的白色塑料，具有出色的抗冲击强度、伸长率和抗张强度。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲Figure 4®Tough 65C Black用于制造可长期使用部件的黑色塑料，具有出色的抗冲击强度、伸长率和抗张强度。经测试，满足ISO10993-5规定的生物相容性要求。
▲VisiJet®M2R-WT具有中等韧性的不透明刚性塑料，与ProJet MJP 2500系列搭配使用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证和ISO 10993认证。
▲VisiJet®M2R-CL具有中等韧性的透明刚性塑料，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证和ISO 10993认证。
▲VisiJet®M2R-GRY高对比度灰色塑料，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。3.2 耐用塑料-坚固准确的功能性部件高模量、耐用材料
特性：
坚固耐用
高伸长率
耐化学性
低吸湿性
长期稳定性
适用于：
坚固耐用的功能装配件和原型
卡扣连接和活动铰链
外壳和外罩
短期生产
制造辅助工具、夹具和固定装置
▲Accura®AMX Durable Natural生产级品质树脂，具有高韧性、高伸长率以及卓越的表面光洁度。经测试，满足ISO 10993-5规定的生物相容性要求。
▲DuraForm®ProX®PA多用途聚酰胺材料。可对演示部件进行加工和上漆的。经测试，满足ISO10993-5和ISO10993-10规定的生物相容性要求。
▲DuraForm®PAx Natural尼龙共聚物，可实现与注塑成型塑料相似的特性，具有高抗冲击性和高伸长率。经测试，满足ISO10993-5、ISO10993-10和ISO 10993-23规定的生物相容性要求。
04透明
4.1 高透明度塑料-高透性透明树脂
特性：
类聚碳酸脂
水色透明或染色
优异的防潮/防湿性能
适用于：
可视化模型
卡扣装配件
灯罩、外壳和反射器
镜头和导光管
包装
▲Accura®ClearVue高透明度无色塑料，具有高耐用性和防水性。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。
▲VisiJet®M2R-CL具有中等韧性的透明刚性塑料，与ProJet MJP 2500 Plus搭配使用。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证和ISO 10993认证。
▲VisiJet®CR-CL 200具有中等韧性的刚性透明塑料，与ProJet MJP 5600系列搭配使用。透明涂层可提高此材料的透明表面光洁度。经测试，生物相容性通过美国药典(USP)第六类认证。4.2 透明耐热塑料-耐高温透明树脂
特性：
耐热性
半透明、水色透明或染色
防湿/防潮性
准确度高
适用于：
消费电子产品
灯罩、外壳和反射器
镜头和导光管
外壳和外罩
更多材料...接下来将做什么？3D Systems的材料科学家一直致力于通过开发更多材料选项来提高增材制造的能力。我们不断在扩大材料选择以助您实现创新，您可继续关注本指南的更新。关于3D Systems35年前，3D Systems为制造业带来了革命性的3D打印技术。今天，作为领先的增材制造解决方案的合作伙伴，我们为每一次互动带来创新、性能和可靠性，帮助客户创造前所未有的产品和商业模式。得益于我们独特的硬件、软件、材料以及服务组合，每个特定应用的解决方案都得到了我们应用工程师的深厚专业知识支持。我们与客户紧密合作，共同改变他们交付产品和服务的方式。3D Systems的解决方案适用于医疗和牙科、航空航天和国防、汽车和耐用品等医疗保健和工业市场的各种先进应用。
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