匯總：光固化3D打印中所使用的不同類型樹脂

導(dǎo)讀：針對于所有的增材制造過程,，選擇一種合適的原材料是打印過程的一個基本步驟,。這在樹脂3D打印中尤其重要，在這個過程中,，光敏材料被逐層固化,，直到最終成型高精細的零件。此外,，樹脂的選擇也取決于所使用的光聚合工藝,。一種是立體光刻技術(shù)，即SLA,，它使用激光來固化材料,，另一種是DLP和LCD方法，它使用光顯示,。為了更好地了解目前可用的材料選擇,，本期文章總結(jié)了市面上光固化3D打印工藝中所使用到的樹脂類型和它們的不同特點。

應(yīng)該注意的是,，樹脂的性能是由光誘導(dǎo)固化的最佳聚合決定的,，而固化光可以是單波或多波,。這就是樹脂波長的概念發(fā)揮作用的地方。樹脂的波長等級越低,，固化所需的光輸出功率就越高,。正是由于這個原因，制造商指定了一個他們的樹脂可以兼容的波長,。因此,，一般DLP/LCD樹脂的波長比SLA樹脂的波長要大。

△圖片來源：Ackuretta

標(biāo)準(zhǔn)3D打印樹脂

標(biāo)準(zhǔn)類型的3D打印樹脂是市場上最為通用和常見的一種樹脂材料,。幾乎所有的制造商都開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)樹脂,，所以你可以在任何地方買到它們，并且價格實惠,，而且有多種顏色可供選擇,。它們是一個非常通用的選擇，因為使用該款樹脂打印的部件具有光滑和精細的特性,，以及相當(dāng)高的硬度,，只需簡單的后期處理過程，如油漆和打磨,。然而,，使用標(biāo)準(zhǔn)樹脂打印的部件時必須小心，因為它們脆性大,，易于破碎和開裂,。它的可及性和易用性使其成為樹脂3D打印世界中入門和制造裝飾品、原型,、小雕像等的理想選擇,。

透明樹脂

透明樹脂與標(biāo)準(zhǔn)樹脂非常相似，這種樹脂在制造具有高精度的小物體很有用,，但它有一個額外的特性,，即呈現(xiàn)半透明和無色。除了便于打磨和隨后的噴漆過程外,，它還可以讓你為各種裝飾品創(chuàng)造出類似玻璃的效果,，它們都具有與標(biāo)準(zhǔn)樹脂相同的光滑和柔軟的質(zhì)地。應(yīng)該注意的是,，雖然透明樹脂不建議用于食品領(lǐng)域,，但這些部件可以應(yīng)用到防水領(lǐng)域。

△使用透明樹脂制作的3D打印國際象棋棋子

可水洗的樹脂

一般來說,，樹脂3D打印部件需要進行一些后處理,，以去除支撐物和多余的樹脂。這些清洗步驟通常是用異丙醇（IPA）進行的,。然而,，有一種3D打印樹脂是可水洗的,，因此不需要化學(xué)處理。通過用水清洗零件,，可以獲得更光滑,、更舒適的觸感。這樣一來,，其他樹脂所特有的粘性就消失了,，而與標(biāo)準(zhǔn)樹脂相關(guān)的氣味也減少了。這些水洗樹脂的唯一缺點是,，精度可能會受到影響,。

柔性3D打印樹脂

這些類型的3D打印樹脂具有類似于橡膠的品質(zhì)，其肖氏硬度約為80A,。它們的特點是能夠創(chuàng)造出強度高的物體,，因為它們能夠彎曲和壓縮而不變形。用柔性樹脂3D打印的部件將具有類似于橡膠的特性,，能夠在被壓縮后恢復(fù)其初始形狀,。由于其使用壽命長，能夠承受持續(xù)使用而不破裂,，柔性樹脂是創(chuàng)建減震器,、手柄或移動部件原型的理想材料。

△使用巴斯夫的Ultracur3D EL 4000柔性樹脂制作的3D打印部件（圖片來源：Zortrax)

工業(yè)3D打印樹脂

工業(yè)光聚合物,，也被稱為硬性樹脂,，是具有高機械性能的材料，是苛刻應(yīng)用環(huán)境的理想選擇,。它們的特點是耐受壓力,，以及承受沖擊和影響，所有這些都不會斷裂或開裂,。這些能力使它們不僅可以作為原型,，而且還可以用于需要強度和耐久性的任務(wù)。在這一大類樹脂中,，包括耐熱、可燃樹脂,，以及牙科樹脂,，因為它們具有與牙科領(lǐng)域兼容的有趣特性。

耐熱樹脂

想要創(chuàng)建能夠承受高溫的部件,？那么這些3D打印樹脂就是你的理想選擇,。耐熱樹脂可被認為是工業(yè)樹脂。它們的特點是耐熱性能優(yōu)異,，即創(chuàng)造出的零件可以暴露在高達230℃的溫度下而不影響其形狀和性能,。因此,，它們是制造鑄造工具、將暴露在熱液中的工具和暴露在強熱中設(shè)備的理想選擇,。

可燃樹脂

與耐熱樹脂一樣,，可燃樹脂也可歸類為工業(yè)樹脂。這些部件的應(yīng)用從模型的設(shè)計和印刷開始,，達到很高的細節(jié)水平,。后來，進行金屬鑄造,，可燃樹脂在其中蒸發(fā),，不留下灰燼或殘留物。通過這種方式,，最終物體的表面保持清潔,，并具有光滑的表面。這種類型的樹脂被用于珠寶和牙科修復(fù)領(lǐng)域,，例如,，在這些領(lǐng)域中，需要有一個沒有粗糙和缺陷的外觀的部件,。

牙科樹脂

與其他樹脂不同,，牙科樹脂是由不含毒素的有機元素組成。這使得它可以在不危及病人健康的情況下用于牙科應(yīng)用,。牙科樹脂有利于創(chuàng)造具有光滑質(zhì)地和相當(dāng)高的細節(jié)水平的部件,。這種選擇是制造保持器、牙冠,、牙橋,、手術(shù)模型、假牙或解剖模型以及其他牙科應(yīng)用的理想選擇,。此外,，它們大大降低了傳統(tǒng)牙科修復(fù)體的生產(chǎn)成本。

△牙科樹脂應(yīng)用的一個例子（圖片來源：Formlabs）

結(jié)論

盡管樹脂3D打印本身用途非常廣泛,，但樹脂材料本身也有一些缺點,，在打印之前應(yīng)該考慮到。尤其重要的是,，在使用任何一種樹脂之前,，要了解任何必要的預(yù)防措施。除了牙科和其他生物相容性樹脂外,，大多數(shù)樹脂是有毒性的,。建議在處理它們時戴上手套和口罩，至少在最后的作品完全固化之前。此外,，建議保持生產(chǎn)空間良好的通風(fēng),，以避免有毒蒸汽的積累。

另一點是,，它們?nèi)菀资艿阶贤饩�的影響,，所以不建議將作品長期放在陽光下。長期暴露在光線下會導(dǎo)致聚合物失去內(nèi)聚力,，使打印作品變形,。最后，這些材料不適合與食物接觸,，特別是液體飲料,。與第一點有關(guān)，樹脂是有毒材料,，所以與液體接觸會導(dǎo)致作品隨著時間的推移而溶解,。

盡管如此，不同類型的3D打印樹脂的多功能性使它們成為各種應(yīng)用的理想工具,。從創(chuàng)建原型和人物到設(shè)計義齒,、珠寶或工業(yè)工具。你需要做的是確定哪種類型的樹脂最適合你的應(yīng)用,，以及哪種樹脂3D打印機最合適,。