各種3D打印材料特性你又知多少？

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市場上的3D打印材料種類繁多，而且每種3D打印材料特性不同，所以今次介紹一下每種3D打印材料的特性，主要為FDM 3D打印材料。

本文章內容目錄：

工程3D打印材料
復合性3D打印材料
特殊物料
材料安全的重要性

工程3D打印材料

PLA （Polylactic Acid）

PLA 3D打印材料由玉米為主的材料所製成，PLA是其中一款最為廣泛使用的3D打印材料之一，它打印出來的物件較有光澤，而收縮率相對其他打印材料低，所以PLA不太容易產生模形低部翹邊或收縮的現象，較容易保持打印出的品質，因此被廣泛使用，PLA 3D打印材料應用很廣，可製作產品的Prototype。另一方面，PLA堅固，但是比較缺乏韌性。所以當PLA製成物件彎曲的時候，會較容易斷裂。另一方面，PLA熔點較低，所以用PLA打印出來的物件要避免在60℃或以上的環境中使用。

PLA 是一種相對容易取得的塑料，在 3D 打印印中特別易於使用，尤其受到創客的青睞。然而，PLA 的應用不僅限於創客領域。許多產業也使用這種熱塑性塑料進行原型製作，例如，這能為公司節省大量成本，避免製作模具的繁瑣過程。此外，雖然 PLA 並非首選材料，但汽車等產業也能從 PLA 耗材中受益，例如用於製作汽車配件或儀表板的某些元件。

然而，需注意的是，PLA 的玻璃轉化溫度較低，使其不適合需要較高耐溫性的應用。例如，食品行業不應使用這種熱塑性塑料來製作盛裝熱液體的杯子。例如不要將熱水倒入PLA打印出來容器裡面，否則容器會變軟。打印溫度上PLA 3D打印材料介乎210℃至225℃，而加熱平台溫度約65℃。

雖然PLA 一般有光澤，但現在已經有不同種類PLA出現，例如有啞色，有高度反光的 High Gross 例如金色等。

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

除了PLA外，ABS 3D打印材料也是一種常用的塑膠3D打印材料。用ABS打印出來的物件比較啞色。ABS堅固，同時有較強的韌性，所以即使承受壓力時會出現彎曲但不會斷裂，所以較適合用來打印功能性或機械部件，例如齒輪或有互相環扣(Interlock)的物品。另一方面，ABS收縮率較高，所以打印時容易出現模形底部翹邊或收縮現象，所以打印時需要用到漿糊筆，Kapton膠紙或加熱平台等讓它減少模形底部翹邊或收縮情況。由於ABS的熔點高，所以ABS打印出料的模型物品適合在80℃或以下的環境中使用。另一方面，用ABS製作的模型較容易作表面處理，例如用砂紙打磨等等。打印溫度上ABS 3D打印材料介乎230℃至240℃，而加熱平台溫度約100℃至110℃。

ABS與 PLA 並列為主流材料，因其優異的機械性能廣受歡迎。ABS 打印的物件呈現啞光表面，具備高強度與韌性，即使受到壓力也能彎曲而不易斷裂，適合製作功能性或機械部件，如齒輪、互鎖結構或需要耐用性的零件。然而，ABS 收縮率較高，列印時易發生底部翹曲或收縮，因此需使用漿糊筆或加熱平台來確保模型穩定附著，減少變形。ABS 熔點較高，打印溫度介於 230℃ 至 240℃，其打印物件可在 80℃ 以下環境中使用，適用於汽車零件、電子外殼等場景。此外，ABS 模型易於後處理，可通過砂紙打磨、丙酮蒸汽處理或上漆獲得光滑表面，提升美觀度。值得注意的是，ABS 在打印過程中會釋放輕微氣味，建議在通風良好的環境中操作，且由於其化學成分，不適合用於食品接觸的應用，如餐具或容器。與 PLA 相比，ABS 的耐衝擊性和耐熱性更佳，使其成為需要更高耐用性和結構強度的工業及專業應用的理想選擇，特別適合工程原型或功能性組件的製作。

ABS 的其他一些常見用途包括原型設計、齒輪甚至模具製造，因為它比其他一些常見的 3D 打印聚合物線材更耐物理應力。此外，除了耐化學性和耐熱性此外，除了耐化學性和耐熱性，它的電絕緣性能也讓它成為製造電子元件外殼和汽車儀錶板或保險桿等零件的理想選擇。它也非常適合戶外應用，因為它不會在陽光下或長時間使用下變形。

PETG （PET，copolyester）

PETG的特性介乎PLA和ABS 3D打印材料的中間，它相對比ABS的收縮率較低，同時擁有比PLA大的韌性。由於PETG 3D打印材料有這些好處，有些用家亦會使用它來打印一些需要作輕微屈曲的模型。由於PETG收縮率不高，3D打印途中出現翹邊的情況與PLA一樣比較小，所以打印上容易得多。另一方面，PETG像ABS一樣有很好的韌性，所以承受一定程度的力時，會產生彎曲而不易折斷，所以適合製作一些機械件和一些有關節的物品。打印溫度介乎230℃至245℃，而加熱平台溫度約70℃至80℃ 。

PETG 的優勢不僅限於機械性能，還包括良好的透明度（部分配方可達近似玻璃般的澄清效果）、耐化學腐蝕性和耐高溫性（使用溫度可達 70℃ 以上），使其廣泛應用於功能性原型製作，例如電子設備外殼、醫療容器、食品包裝原型或汽車內飾零件。有些 PETG 變體甚至符合食品接觸安全標準（如 FDA 認證），適合打印水瓶或儲存容器。此外，PETG 對層間黏合強度高，打印出的模型表面堅固且不易分層，適合戶外或高濕環境使用，例如戶外工具手柄或防水配件。相較 PLA 的脆性，PETG 的韌性使其在承受衝擊時更能彎曲吸收能量而不碎裂；相較 ABS 的高收縮，PETG 打印更易控制，減少後處理需求，如無需大量砂紙打磨或化學溶劑處理。PETG 以其平衡的性能、易用性和廣泛應用性，成為中階 3D 打印用戶的熱門選擇，從業餘創客到專業原型開發，都能透過 PETG 高效製作耐用且美觀的成品，特別在需要韌性與低變形的場景中表現突出。

ASA

ASA是一種類似於ABS的非晶態熱塑性三元共聚物材料(thermoplastic terpolymer material)，由製造商BASF於1970年以商品名Luran S製成。這兩種材料在結構水平上的區別在於ASA使用丙烯酸彈性體，而ABS使用丁二烯彈性體。。

ASA之所以被稱為工程塑料，是因為即使在露天，雨水，寒冷和海水中長時間暴露後，它仍能保持其外觀和抗衝擊性。這就是為什麼它是我們在日常生活中看到和使用的許多產品中使用的材料的原因：房屋的一部分（屋頂覆蓋物），電氣裝置（接線盒），汽車零件（前格柵），玩具，戶外的結構元素（管道）和施工圖）等等。

ASA 的耐候性是其最突出的優勢之一，與 ABS 相比，其抗紫外線性能顯著提升，能有效抵抗長期日曬導致的降解，使其成為戶外應用的理想選擇。例如，ASA 常用於製造汽車零件（如前格柵、側鏡外殼）、建築材料（如屋頂覆蓋物、排水管道）、電氣設備（接線盒、戶外開關外殼）、戶外家具、玩具以及其他結構元件（如戶外標牌或運動器材）。這些應用場景中，ASA 能在惡劣天氣條件下保持機械性能和表面光澤，無需額外塗層保護，從而降低維護成本。此外，ASA 還具備良好的抗化學腐蝕性，能抵禦酸、鹼、油脂等物質的侵蝕，進一步擴展了其在工業和消費品領域的應用範圍。

在 3D 打印中，ASA 的性能使其成為 ABS 的升級替代品，特別適合需要耐用性和戶外穩定性的項目。ASA 的打印特性與 ABS 類似，打印溫度範圍通常為 240℃ 至 260℃，加熱平台溫度約 90℃ 至 110℃，建議使用封閉式打印機以控制冷卻過程，減少翹曲風險。與 ABS 一樣，ASA 的收縮率較高（約 0.7%-1.6%），容易在打印時出現底部翹邊，因此需要使用黏附輔助工具，如漿糊筆、Kapton 膠帶或 PEI 打印平台，並確保良好的通風環境，因其打印時可能釋放輕微氣味。ASA 的機械性能包括高抗衝擊性、優異的韌性和適中的柔韌性，使其適合打印功能性零件，如機械組件、戶外裝備配件或耐用外殼。此外，ASA 的表面易於後處理，可通過砂紙打磨、丙酮蒸汽處理或噴漆來獲得光滑且美觀的成品，進一步提升其在設計和原型製作中的應用價值。

尼龍PA

3D打印尼龍在各種用途上均具有出色的性能，尼龍物料本身在消費產品中是最常見使用的塑膠之一，當中的原因是尼龍材料可讓產品更具耐用性，因此如果想製作更耐用的產品是絕佳的材料選項。另外，尼龍具有許多的特性，包括出色的柔韌性、抗衝擊性和耐磨性。尼龍因其優異的柔韌性和強度，成為汽車應用中的理想選擇，特別是用於製造耐摩擦和變形的零件。它還可用來製作齒輪和鉸鏈，甚至可以替代某些注塑成型的塑膠。此外，尼龍具備生物相容性，使其適合用於製造義肢及其他與皮膚接觸的部件。最後，尼龍是一種非磨蝕性材料，非常適合用於高使用率和易磨損的內裝零件。

此外，尼龍的打印溫度較高（通常為 240℃-260℃），需要配備高溫噴頭和加熱平台的打印機，且打印過程中可能釋放輕微氣味，建議在通風良好的環境中操作。為提升打印效果，可選擇添加玻璃纖維或碳纖維的增強型尼龍（如 PA-CF 或 PA-GF），這些複合材料進一步提高了強度和剛性，適用於更苛刻的工程應用。

尼龍的種類繁多，例如 PA6、PA12 和 PA11，每種在性能上略有差異。PA12 是 3D 打印中最常用的尼龍類型，因其平衡的柔韌性與強度廣泛應用於工業零件和消費品；PA11 則更具柔韌性和環境友好性，常見於醫療和運動裝備；PA6 則以更高的抗衝擊性適用於重載零件。隨著 3D 打印技術的進步，尼龍材料在精度和應用範圍上不斷提升，例如在航空航天領域用於輕量化零件，或在時尚產業中製作靈活的服裝配件。總體而言，尼龍憑藉其多功能性、耐用性和廣泛的應用潛力，成為 3D 打印材料中的頂級選擇，無論是業餘愛好者還是專業工程師，都能通過尼龍實現從原型到最終產品的高效製作。

彈性材料

3D打印TPU 彈性材料感覺像橡膠。 3D打印彈性材料可用於製造可彎曲或必須的部件例如手錶帶，彈簧，手機外殼等等。這種3D打印機材料打印具有柔軟橡膠特性的3D打印件，由於 3D打印彈性材料比較柔軟，所以打印上必須使用慢的打印速度來保持打印材料擠出來的時候不會產生噴頭堵塞現象。如果想把打印出來的物品更有彈性的話，可使用較少的填充物料。打印溫度上一般介乎210℃至220℃，而加熱平台溫度約30℃至40℃。另外 TPU 彈性材料有不同的彈性可以選擇，例如95A， 82A 以及柔軟性極高的70A 及 60A 彈性物料。

在 3D 打印過程中，TPU 的柔軟特性對打印機性能提出了較高要求。為了避免噴頭堵塞或材料擠出不均，TPU 通常需要以較慢的打印速度（約 20-40 mm/s）進行操作，並搭配直驅擠出系統（direct drive extruder），因為其能更好地控制柔性耗材的進給，減少彎曲或纏繞風險。打印溫度一般介於 210℃ 至 220℃，加熱平台溫度約 30℃ 至 40℃，部分情況下甚至無需加熱平台即可獲得良好黏附。

TPU 的低收縮率使其不易翹邊，打印過程相對穩定，但需注意精確調整退料距離（retraction distance）以減少拉絲現象。此外，TPU 具有優異的耐磨性和耐化學腐蝕性，能抵抗油脂、溶劑和輕度酸鹼，適合戶外或工業應用。

復合性3D打印材料

碳纖復合材料

碳纖維3D打印物料其實是在基材中混入了細小的碳纖維，以改善打印材料的性能。一般會混入碳纖維的基材包括PLA，PETG，尼龍和ABS。碳纖維非常堅固並且使打印物料的強度和剛度增加。纖維有助於防止部件冷卻時收縮，這也意味著3D打印部件將更輕，尺寸更穩定。

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碳纖維打印物料使用短碳纖維，該碳纖維由長度小於一毫米的線段組成，並與被稱為基礎材料的熱塑性塑料混合。可以用碳纖維填充材料購買許多流行的長絲，包括PLA，PETG，尼龍，ABS和聚碳酸酯。這些纖維非常堅固，它們使長絲的強度和剛度增加，並且還減輕了其總重量。碳纖維長絲的3D打印要求應類似於碳纖維添加到的基礎材料的要求。主要區別在於纖維會阻塞3D打印機的噴嘴，因此專家建議使用硬化的鋼噴嘴。另外，超過一定的纖維閾值，3D打印的零件將失去表面光潔度。碳纖維的高抗拉強度、低重量和低熱膨脹等特性使其在航空航太、土木工程、軍事、賽車運動以及其他競技運動領域廣受歡迎。然而，碳纖維在拉伸或彎曲時非常堅固，但在壓縮或受到高衝擊時則很脆弱

打印設置上，溫度，速度，打印平溫度與添加纖維的基礎材料的常規設置非常相似（例如，PLA基碳纖維打印物料可以用PLA打印設置作為測試起點，）。但是，由於添加了碳纖維，這些特殊打印物料更容易堵塞。

因此，利用混入碳纖維的3D打印物料進行打印後，建議立即通過噴嘴載入15-20cm PLA打印物料來清潔噴嘴。這將確保任何潛在的剩餘的碳纖維的3D打印物料從噴嘴中擠出。

不過要注意的是，碳纖維3D打印物料含有相對高濃度的極硬碳纖維，具有磨蝕性。通常，這些碳纖維將加速黃銅噴嘴的噴嘴磨損，因此使用不銹鋼或其他硬化合金的噴嘴會比較耐用。

玻纖複合材料

玻璃纖維複合材料是指以玻璃纖維爲增強體，其他複合材料爲基體，然後經過加工成型後的新材料，由於玻璃纖維複合材料本身具有的一些特點，使其在各個領域得到了廣泛地應用，

玻璃纖維複合材料的主要特點：

1.機械性能優良。玻璃纖維複合材料的拉伸強度低於鋼，高於球墨鑄鐵和混凝土，而比強度大約是鋼的3倍，球墨鑄鐵的10倍。

2.耐腐蝕性好。通過合理的原材料選型和科學的厚度設計，玻璃纖維複合材料在酸、鹼、鹽等有機溶劑環境中可長期使用

3.良好的保溫性能。玻璃纖維複合材料具有導熱係數低的特點，是優良的絕熱材料，因此，在溫差較小的情況下不需要做特殊的保溫，就能達到很好的保溫效果。

4.熱膨脹係數小。由於玻璃纖維複合材料的熱膨脹係數小，可在地表、地下、海底、高寒、沙漠等各種惡劣條件下正常使用。

5.優良的電絕緣性。可用來製造絕緣體。高頻下仍能保持良好的介電性。微波透過性良好，適應使用於輸電和多雷區。

復合性材料3D打印建議

復合性材料進行3D打印時，因為材料的特性問題，所以對噴頭，擠出齒輪，亦或者擠出溫度都有著更高的要求。

建議：在打印前，先把打3D印機擠出組件替換成更具耐磨性的不鏽鋼或硬化合金配件，定期清理噴頭以及擠出齒輪中殘留的物料。

推薦一款專門打印復合性材料的3D打印機Creator 4 ，它可配搭專門用於複合性材料的Extruder-HS，打印溫度達 360℃的專業噴頭，能夠有效打印多種高階材料，包括碳纖維複合物料PACF / PET-CF / PP-CF / PA-GF / PP-GF / PPS-CF 及 PC-ABS 和 PPS 等高溫工程材料。

特殊物料

水溶性支撐物料（Polyvinyl alcohol）

水溶性支撐材料，特別是聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol, PVA），是 3D 打印中一類重要的輔助耗材，廣泛應用於製作具有複雜結構或懸空部分的模型。許多 3D 模型，例如帶有懸空、橋接結構或內部空腔的設計，若無支撐材料支撐，打印過程中懸空部分會因重力而塌陷，導致打印失敗。水溶性支撐材料如 PVA 的獨特優勢在於其能在水中溶解，無需手動移除或機械切割即可輕鬆分離支撐結構與主體模型。使用時，PVA 通常與主要打印材料（如 PLA ）一起使用，通過雙噴頭 3D 打印機在需要支撐的部位打印 PVA，完成打印後，只需將成品浸泡在常溫或溫水中數小時（具體時間視支撐材料厚度和水溫而定），PVA 支撐材料便會完全溶解，留下乾淨的打印成品，無需額外後處理，極大簡化了複雜模型的製作流程。

然而，PVA 也有其局限性，例如對儲存條件要求較高，需存放在乾燥環境中以防止吸濕變質，否則可能影響打印效果。此外，PVA 的打印溫度範圍通常在 180℃ 至 200℃，需要搭配支援雙噴頭的 3D 打印機，且其成本相較於普通耗材較高，這可能增加製作費用。

以下文章有助於更深入了解水溶性支撐：

水溶性支撐有什麼優點

水溶性物料BVOH 與PVA之比較

除了基本的 PVA，水溶性支撐材料還有進階版本，如 BVOH（丁二醇乙烯醇共聚物），這些材料在溶解速度、穩定性和與其他耗材的相容性上有所提升。例如，BVOH 比傳統 PVA 溶解更快，且對高溫材料（如 ABS 或尼龍）有更好的相容性，適合更廣泛的工業應用。

BVOH和PVA是常見的水溶性支撐物料，均可搭配PLA 3D打印材料使用，所以打印機也需要時雙噴頭打印機，打印速度也需要慢一點，而且要打印前需使用漿糊筆塗在打印平台上。

鹼溶性3D打印支撐材料

另一方面，除了水溶性支撐物料，還有鹼溶性3D打印支撐材料 Xioneer VXL，相較於傳統的 PVA 或 BVOH 支撐材料，VXL 具有卓越的性能：它們能與多種熱塑性材料（如 PETG、ABS、TPU、PC、PA等）強力黏合，打印過程順暢無堵塞，尺寸精度高，且對濕度敏感度低，易於儲存。VXL 支撐材料需搭配專用的 VXL EX 洗劑，適合複雜結構的3D打印。

打印完成後，將模型浸泡在專用鹼性洗劑 VXL EX（一種非腐蝕性洗滌粉）配製的溶液中，水溫至少 40℃（高溫型號可達 85℃ 以加速溶解），數小時內支撐結構即可完全溶解，留下光滑、無殘留的成品表面，無需機械切割或額外打磨。Xioneer 還提供配套 VXL Go 入門套件，包含樣本線材、移除站和配件，讓初學者也能輕鬆上手。

仿木料

仿木料3D打印材料是一種混入了一定比例木粉的PLA 3D打印材料，由於混入了木粉，仿木3D打印材料的質感及顏色類似木材。所以十分適合製作仿木效果的3D。要注意的是，當打印工作完成後，要將仿木3D打印材料從噴頭移除，當下次再用時才再插進噴頭內，否則有可能導致噴頭堵塞。仿木3D打印材料打印溫度介乎210℃至240℃，而加熱平台溫度約30至40℃ 。

仿金屬3D打印材料

這些仿金屬3D打印材料包括有紅銅，青銅，鋁等。是在PLA 3D打印材料中加入相當比例的金屬粉末製作而成。而當中金屬含量每個3D打印材料的牌子各異。由於這些線材含有金屬成分，所以受熱得更快更有效率。使用這些金屬打印材料3D打印一些珠寶首飾，道具，服裝配件，小雕像和機器人等十分適合。當利用金屬打印材料把3D模型打印出來後，那些模型如果再作一些後期拋光，表面就會像金屬效果。打印溫度上一般介乎210℃至225℃，而加熱平台溫度約60℃至65℃。

材料安全的重要性

許多用戶對 3D 打印過程中產生的氣體有所顧慮，這也引發了諸多疑問，例如：3D 打印機排放的氣體對人體健康的危害有多大？如果將 3D 打印機放在臥室徹夜運作，是否會對身體造成影響？在辦公室內使用 3D 打印機會不會影響員工的健康？

3D 打印機在運作時會因材料加熱而產生排放物，這些排放物包括顆粒物（Particulate Matter, PM）和揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）。其中，部分排放物無害但帶有異味，例如 PLA 打印時散發的輕微甜味，這通常是由材料熱分解產生的氣味，短期接觸對健康影響較小。然而，某些材料（如 ABS）在高溫列印時可能釋放出較高濃度的 VOCs（如苯乙烯）或超細顆粒物（Ultrafine Particles, UFPs），這些物質若長期或高濃度暴露，可能對呼吸道或神經系統造成潛在危害，特別是在通風不良的環境中。因此，判斷排放物是否安全，關鍵在於了解所用材料的化學成分、打印環境的通風條件以及暴露時間。

針對常見的問題，若將 3D 打印機置於臥室並徹夜運作，需特別謹慎。由於睡眠時人體長時間處於封閉空間，排放物可能在室內累積，增加吸入有害物質的風險，尤其是使用 ABS 等材料時。建議避免在臥室內長時間運行 3D 打印機，或至少確保房間配備高效通風系統，例如開窗或使用帶 HEPA 過濾器的空氣淨化器。在辦公室環境中，3D 打印機的排放可能影響員工健康，特別是在多人共享的空間中，氣體和顆粒物可能引發不適

市面上有形形色色的3D打印材料，人們常常會忽略了材料安全的重要性。為了用家們的健康，建議在選擇材料時先查看是否具有安全認證。

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3D打印材料常見問題

Q1：3D線材如何打印出優質效果？

1、選擇一款市面上優質的品牌耗材和3D打印設備，優質的產品會讓你事半功倍。

2、確保材料情況，沒有斷裂和受潮的問題，出現這兩種情況會極大的影響打印體驗及模型的質量

3、調整參數，可以參考文章中的打印參數去設置，根據實際情況去調節回抽、層厚、、底層厚度、外殼厚度、密度等參數，有助打印出優質模型。

Q2：如何處理3D模型懸空位置不美觀？

3D模型懸空位置不美觀，能夠通過調整模型擺放，打印參數以及選擇輔助物料去修正。

1、模型擺放，可以調整模型擺放角度，盡量減少模型出現較多的傾斜角度，這樣能夠減少打印支撐的需求。

2、調整打印參數，可以通過調節支撐的X\Y間隙生成距離，密度，支撐與模型的Z間隙距離，調節X\Y間隙距離生成距離，能夠讓在同等距離生成更密集的支撐。調節密度，有助於調節支撐的堅固性，減少支撐坍塌或者碎裂影響接觸面。調節支撐與模型的Z間隙，有助於獲得更為緊實的接觸受力點。甚至可以考慮開啟支撐與模型的接觸底板，不過這樣會相對難去除支撐。

3、選擇輔助物料，現在市面上有很多水溶性支撐是幫助模型打印出更加漂亮的效果，同時也能夠更容易去除支撐，因為多了水溶性支撐，所以在接觸面的地方可以大方貼合，無須考慮懸空問題。如果擔心水溶性物料容易受潮，也可以選擇鹼溶性3D打印支撐材料 Xioneer VXL。