適用於各類應用的最佳 3D 列印材料指南

無論你是設計功能零件的工程師，還是正在製作下一個創意專案的愛好者，材料選擇都可能決定 3D 列印的成敗。強度、柔韌性、耐熱性及耐化學性，全都取決於材料與技術是否正確配搭。

在本指南中，我們會按照三大主要應用類別介紹 3D 列印材料：

a. 功能原型與日常工程零件（FDM 聚合物）

b. 高細節模型與精密零件（SLA 樹脂）

c. 工業級金屬零件（SLM 與黏著劑噴射）

讀完本文後，你將清楚知道哪種材料適合你的專案，以及選擇它的原因。

JLC3DP 的線上 3D 列印服務提供多種材料，從價格實惠的 PLA 列印件到高效能金屬零件均有涵蓋。

需要金屬零件，但沒有自己的列印機嗎？JLC3DP 提供不鏽鋼及鈦金屬作為 3D 列印材料！

功能原型與日常工程零件（FDM）

FDM（熔融沉積成型）技術憑藉快速、低成本的原型製作能力，成為應用最廣泛的方法之一。其材料讓你可以輕鬆製作功能零件及裝飾零件。

最適合：快速原型製作、功能性治具及低成本小批量生產。

技術：熔融沉積成型（FDM）或選擇性雷射燒結（SLS）。

PLA——容易列印，但耐熱性有限

PLA可能是最廣為人知的 3D 列印材料。

優點：適合初學者、環保、價格實惠。

缺點：耐熱性及抗衝擊性較低。

最適合用途：裝飾原型、興趣專案及教學模型。

示例：創作者在家製作客製化桌上遊戲配件。

ABS——耐熱性更佳的高強度聚合物

這是一種適合製作外殼、治具與夾具、汽車原型及其他功能零件的高強度材料。如果零件需要在戶外環境中保持良好效能，可以考慮 ASA 線材；它是同樣用於 FDM 列印並具備抗紫外線能力的替代材料。

優點：堅韌、耐熱，適合機械零件。

缺點：容易翹曲，需要使用封閉式列印機。

最適合用途：外殼、治具及汽車原型。

示例：工程師為電子感測器製作客製化外殼。

TPU——柔韌耐用的 FDM 材料

TPU是製作密封件、墊片、穿戴式原型及其他彈性零件的理想材料。它具有橡膠般的質感、耐磨性及耐用性，但需要較慢的列印速度及直驅式擠出機。

優點：具備橡膠般的彈性及耐磨性。

缺點：列印速度較慢，需要直驅式擠出機。

最適合用途：密封件、墊片、穿戴式產品及減震零件。

尼龍（PA12）——高強度、耐磨且耐熱

PA12（聚醯胺粉末） 用於 SLS（選擇性雷射燒結）技術，並以出色的強度及耐熱性而聞名。PA12 最適合製作機械零件、工業原型及功能齒輪。

SLS 技術的一項主要優勢是設計自由度——由於採用粉末材料，因此能以實惠的方式製作幾何形狀複雜且精確的物件。

優點：出色的機械強度及高熱變形溫度。

缺點：會吸收水分，使用前需要乾燥。

最適合用途：工業齒輪、機械接頭及承重原型。

示例：汽車團隊列印耐用的鉸鏈零件。

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高細節模型與精密零件（SLA）

SLA（立體光刻）技術是歷史最悠久的 3D 列印方法（發明至今接近 40 年），使用多種在紫外線（UV）照射下固化的光敏聚合物樹脂。一般而言，這種 3D 列印方法可製作具有超精細細節及光滑表面的物件，非常適合展示模型、珠寶及牙科模具等應用。

最適合：牙科模型、珠寶鑄造及高細節視覺原型。

技術：立體光刻（SLA）。

標準樹脂——高解析度、低強度

市場上提供不同類型的樹脂。標準樹脂非常適合製作視覺原型及精細原型，或不需要高強度的模型。SLA 零件通常較為脆弱，而且需要經過後處理才能獲得光滑表面。

優點：表面光滑，能夠呈現精細細節。

缺點：質地較脆，機械效能有限。

最適合用途：展示模型及精細模型。

工程樹脂——兼具功能與細節

與標準樹脂相比，工程樹脂非常適合需要較高機械效能的精細零件。韌性樹脂適合製作卡扣零件、外殼及用於工程測試的功能零件，例如機殼。

優點：韌性較高，支援卡扣結構。

缺點：不具抗紫外線能力，建議在室內使用。

最適合用途：功能原型、外殼及牙科模型。

透明樹脂——光學及流體應用

透明樹脂非常適合光學模型、光線擴散模型或微流體裝置。8001 樹脂 除了呈半透明狀，亦具備良好強度及尺寸穩定性。

優點：可透光，尺寸穩定。

缺點：如果沒有紫外線保護，可能會隨時間變黃。

最適合用途：光學模型、流體通道及微流體裝置。

JLC3DP 共提供 11 種樹脂，具有不同程度的耐熱性、韌性及顏色選擇。最新加入的是高強度 JLC Temp Resin，其熱變形溫度可達 101℃。

工業級金屬零件（SLM 與黏著劑噴射）

在金屬 3D 列印方面，JLC3DP 提供兩種技術。SLM（選擇性雷射熔融）使用雷射逐層選擇性熔化金屬粉末，而黏著劑噴射則使用列印頭把液態黏結劑沉積到粉末床上。

兩種方法均能製作堅固、可直接使用且具耐腐蝕性的功能金屬零件，非常適合工業、航太、醫療或海事應用。

最適合：航太、醫療、汽車及海事應用。

技術：選擇性雷射熔融（SLM）及黏著劑噴射。

316L 不鏽鋼——耐腐蝕的全能材料

不鏽鋼即使在高溫環境下仍具備高強度及韌性，因此非常適合在嚴苛環境中使用的工業零件、海事五金、機械工具及外科手術器械。

優點：強度高，耐腐蝕性出色。

缺點：比鈦金屬重。

最適合用途：機械工具、海事五金及外科手術器械。

鈦合金 TC4——輕量高效能金屬

鈦金屬的部分主要特性包括重量輕、具備生物相容性及耐腐蝕性。由於密度低而且韌性良好，醫療、汽車及航太產業可以使用鈦金屬製作重視高強度的高效能零件。

優點：高強度重量比，具備生物相容性。

缺點：比不鏽鋼昂貴。

最適合用途：航太支架、醫療植入物及高效能汽車零件。

材料選擇流程

確定應用——首先確認零件屬於裝飾品、功能原型還是最終使用產品。這將引導你的材料選擇，並有助避免過度設計或設計不足。

評估環境——考慮零件會在何處以及如何使用。室內零件可能較重視外觀，而戶外零件則必須抵抗紫外線、水分及溫度變化。若用於工業環境，還要考慮熱力及化學物質接觸。

選擇合適的技術——配搭材料與列印方法。FDM 提供價格實惠且用途廣泛的聚合物，適合快速原型製作。SLA 可為模型及精密零件帶來高解析度細節。SLM 或黏著劑噴射則可為要求嚴格的承重應用提供金屬強度。

比較規格——查看數據表中的拉伸強度、熱變形溫度（HDT）、收縮率及其他效能指標，確保所選材料符合你的機械及熱性能要求。

取得測試列印件——在投入全面生產之前，訂購樣品或小批量零件。這樣可以在實際條件下驗證材料效能、表面品質及尺寸精度，減少日後成本高昂的返工。

材料比較表

選擇3D 列印材料時，必須比較主要機械及熱性能，確保材料符合設計要求。下表列出常見材料的拉伸強度、熱變形溫度（HDT）及收縮率，以及各材料的理想應用及常見失效模式。

你可以在申請測試列印之前，使用這項比較縮小選擇範圍，從而節省時間、成本及返工。

JLC3DP 工程師提示

a. 給工程師：確定設計之前，務必查看材料數據表。根據實際使用條件配對拉伸強度及耐熱性。

b. 給愛好者：從 PLA 開始學習，然後在功能專案中嘗試 ABS 或 PETG。

c. 適用於兩者：如果不確定，可以把 CAD／STL 檔案上傳到 JLC3DP，以免費取得專業材料建議。

常見問題：選擇合適的 3D 列印材料

問題 1：哪種 3D 列印材料最適合功能原型？

ABS 及尼龍（PA12）具有出色的耐用性、耐熱性及抗衝擊強度，因此非常適合功能原型。ABS 適合治具與夾具，而 PA12 則具備工業應用所需的耐磨性。

問題 2：哪種 3D 列印材料最堅固？

在常用材料之中，鈦合金 TC4 具有最高的拉伸強度（約 900 MPa）及約 1700℃ 的高熱變形溫度，因此非常適合航太、醫療及汽車應用。

問題 3：哪種 3D 列印材料最柔韌？

TPU 是密封件、墊片及穿戴式原型等柔性零件的首選材料。它具有橡膠般的彈性及耐磨性，而且可以承受中等程度的熱力。

問題 4：高細節模型應選擇哪種材料？

SLA 技術使用的標準樹脂及工程樹脂最適合珠寶、牙科模型及精細視覺原型等高解析度列印件。

問題 5：可以在同一個專案中混合不同材料嗎？

可以。例如，你可以把用於高細節外觀的 SLA 樹脂零件，與提供強度的 FDM 尼龍零件結合，製作兼顧效能及外觀的混合組件。

總結

選擇合適的 3D 列印材料可確保設計成功，無論是展示品、功能原型，還是可供飛行使用的航太零件。

JLC3DP 提供從價格實惠的 PLA 到高強度鈦金屬等各類材料，讓你可以充滿信心地把創意變成現實。

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