可以在消费类台式机3D打印机上打印的热塑性塑料种类很多。尽管如此，大多数情况下，用户还是使用聚乳酸（PLA）丝。它不仅是最便宜的材料，而且最容易使用。可以在180°C的温度下将其挤出，即使不加热工作台也可以获得良好的结果。 PLA印刷品的缺点是它们比较脆，不能很好地承受高温。对于制作原型或打印轻型组件，PLA很棒。但是，许多用户很快超出了它的功能范围。
下一步通常是聚对苯二甲酸乙二酯（PETG）。与PLA一起工作并不困难，同时它更可靠并且可以承受更高的温度。通常，它更适合于创建机械应力零件。但是，如果您需要制造更坚固，更耐热的零件，则可以改用丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），聚碳酸酯（PC）或尼龙。问题就从这里开始。这些材料在高于250°C的温度下挤出，为获得最佳效果，建议使用密闭室。这些打印机处于业余爱好者愿意使用的预算范围的最高端。
像这样的工业3D打印机Apium P220的起价约为30,000美元，
但是，最昂贵的工业3D打印机可以使用更耐用的塑料-聚醚酰亚胺（PEI）或聚芳醚酮家族的产品（PAEK，PEEK，PEKK） ...用这些塑料制成的组件适用于航空航天应用，因为它们可以代替金属，同时又轻得多。
此类塑料必须在400°C左右的温度下挤出，并且需要密闭腔室进行操作，该腔室中的温度始终超过100°C。这种最便宜的打印机要花费数万美元，有些型号甚至要花六位数。
当然，不久前，对所有3D打印机也可以这样说。曾经只有设备齐全的研究实验室使用过这种机器，但现在它们已成为全世界黑客和业余爱好者的工作场所。很难预测在高温3D打印机的情况下是否会开始降低价格的竞赛，但是已经采取了使该技术民主化的第一步。
工程困难
简单地说，这些所谓的机器配套。 “工程塑料”必须是3D打印机和火炉的混合体。当然，这是主要问题。打印机本身-我们习惯在办公桌上看到的类型和质量-在这种情况下将无法生存。为了使消费者打印机生产PEI和PEEK塑料部件，必须对其进行认真回收。这就是来到2016年从美国宇航局LulzBot TAZ 4。
重新设计以支持高温打印的LulzBot TAZ 4
首先，必须设计绝缘本体以适合TAZ 4，并且必须安装一组用于加热的35W红外灯。在这种情况下，打印机的电子元件自然会过热-因此他们不得不将其带到外面。
步进电机也会过热。但是，兰吉研究中心的一个团队决定不对它们进行实施，而是决定对每台电动机进行冷却，使压缩空气循环通过。
像许多台式3D打印机一样，TAZ 4使用多个打印组件。由于它们是由ABS制成的，因此它们会在用于支撑PEEK的腔室内迅速塌陷。它们是从PC上打印出来的，但是即使这种材料也不能持久耐用。在RepRap的经典传统中，该团队使用经改良的PEI塑料（商业名称为Ultem）在最后修改的打印机上打印了最后第三套组件。
令人惊讶的是，该团队毫不费力地用另一个能够在400°C的温度下挤出塑料的喷嘴替换打印机喷嘴。流行的E3D-v6挤出机的价格不到100美元，并且已经证明能够保持该温度。没错，团队必须用更好的热敏电阻替换热敏电阻，并修改Marlin固件以使其达到高温。对于传统打印机，温度过高会触发关机。
从Ultem 1010塑料在回收的LulzBot TAZ 4上打印的结果。
最后，NASA的一份报告表明，LulzBot TAZ 4的返工是完全成功的。他们指出，在关闭红外灯的情况下打印PEI的尝试失败了-该模型已分层并变形，这是可以预料的。他们没有指出返工的成本，但是，考虑到当时的TAZ 4成本为2200美元，整个项目的成本可能比类似的商业提案便宜10倍。
从头开始
NASA的实验表明，可以将现有的台式3D打印机转换成高温工程塑料进行打印，而且价格便宜。但是几乎没有人相信这种方法是理想的解决方案。涉及太多重复操作，NASA工程师不得不放弃LulzBot开发人员做出的某些决定。尽管如此，该实验仍为从头开始构建的其他项目提供了有价值的基准。
2020年9月，密歇根理工大学的一个团队展示了Cerberus是一款开源高温3D打印机，能够从PEI和PEKK创建项目，组装成本仅为1000美元。在不试图适应现有设计的情况下，该团队从零开始开发，旨在进行高温打印。所有电子设备都使用一千瓦的加热元件与密闭腔室分开放置，该元件可将腔室温度迅速升高至工作温度。
所有步进电机也都在相机外。因此，运动学变得比台式3D打印机更为复杂，但是Cerberus不再需要用于电机的特殊冷却系统。
对于雄心勃勃的业余爱好者来说，建造Cerberus非常实惠。它具有简化的电路，基于Arduino Mega 2560和RAMPS 1.4的现成的控制电子设备以及与TAZ 4相同的E3D-v6挤出机。此外，该团队还为组装打印机制定了清晰而详细的说明-NASA的报告中没有这种情况。遇到。
扩大机会
无论是NASA的TAZ 4的翻新产品，还是Cerberus之类的新设计，很明显，对于急需它们的人来说，PEI和PEEK打印的技术功能已经可以在他们的家庭车间中使用。虽然这不像从亚马逊购买200美元的3D打印机那样容易，但是，如果需求增加，基于相同原理的市场上将会有更便宜的机器。情况与最近几年进入市场的价格实惠的激光切割机浪潮相差无几。
来自世界各地的印刷PPE的风扇
是否有需求？一年前，答案可能与今天有所不同。但是在与冠状病毒大流行的斗争中，对快速生产个人防护设备（PPE）提出了新的要求，这是没人能预见的。
正如Cerberus论文所述，该团队非常热衷于开发价格合理的高温3D打印机，因为它可以用于打印可以在高温下灭菌的PPE。该团队认为，PEKK印刷的口罩可以重复使用，而不是扔掉。
可以印刷并反复消毒的组件显然将具有其他潜在的医疗应用。能够生产此类部件的便携式低成本机器有可能挽救地球上无法快速访问耗材和设备的地方的生命。
3D打印的批评者经常说，这些机器的主要缺点是，它们制造的物品的可靠性极少使它们可用于粗造原型之外的任何其他用途。但是，当一台价值1000美元的打印机开始生产航空级部件时，我们似乎正以前所未有的速度走向制造革命。