初学者指南:浅析可用于3D打印的不同类型树脂介绍

3D打印动态
2023
01/02
17:50
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本帖最后由 冰墩熊 于 2023-1-2 21:07 编辑

南极熊导读:对于喜欢3D打印技术的初学者而言,不同类型树脂的作用你知道多少?

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△3D打印树脂示意图

正如我们在许多场合所见,选择合适的材料对于顺利完成打印非常重要,这是3D打印的基本步骤。

在该过程中,光敏材料逐层固化,直到获得最终高度且精细的部件。此外,树脂的选择还取决于所使用的光聚合工艺。一方面有使用激光固化材料的立体光刻或SLA,另一方面有使用光显示的DLP和LCD方法。为了更好地了解当前可用的材料选项,南极熊带您浅析不同3D打印树脂类型和不同的特性。

应该注意的是,树脂性能取决于固化光引发的最佳聚合反应,固化光可以是单波或多波。这就是树脂波长概念发挥作用的地方。树脂的额定波长越低,固化所需的光输出功率就越高。出于这个原因,制造商指定了与其树脂兼容的波长。因此,我们了解到DLP/LCD树脂的波长比SLA树脂长。

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△Ackuretta牙科3D打印解决方案

标准的3D打印树脂
这种树脂在市场上是最常见。实际上,几乎所有的制造商都开发标准树脂,因此您可以在任何地方以实惠的价格购买它们,并且有多种颜色可供选择。它们是一个非常通用的材料解决方案,因为它们结合了平滑和精细的打印特点,具有相当大的硬度和简单的后处理能力,如喷漆和打磨。但是,必须小心,因为它们很脆弱,可能会破裂。可访问性和易用性使其成为树脂3D打印世界入门和创建装饰物、原型制作、小雕像等的理想选择。

透明树脂
透明树脂与标准树脂非常相似。它们可用于创建具有高层次细节的小对象,但具有半透明和无色的附加属性。除了便于打磨和后续喷漆过程外,它还可以让您为各种装饰物创造出玻璃般的质感效果。均具有与标准树脂相同的光滑柔软质地。应该注意的是,虽然不建议将透明树脂用于食品应用,但这些部件可以抵抗水接触而不会磨损。

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△使用透明树脂制成的3D打印棋子

水洗树脂
通常,树脂3D打印部件需要进行一些后处理工艺,以便去除支撑和多余的树脂。这些清洁步骤通常使用异丙醇(IPA)进行。然而,有一种3D打印树脂可以水洗,因此不需要化学处理。通过用水清洗零件,可以获得更光滑、更舒适的触感。这样一来,其它树脂特有的粘度就消失了,同时与标准树脂相关的气味也减少了。这些可水洗树脂的唯一缺点是分辨率会受到影响。

柔性树脂
这些类型的3D打印树脂具有类似橡胶的特性,肖氏硬度约为80A。它们的特点是能够制造坚固的物体,因为它们能够弯曲和压缩而不变形。用柔性树脂3D打印的部件将具有类似于橡胶的特性,能够在压缩后恢复其初始形状。由于使用寿命长,并且能够承受持续使用而不会破裂,因此柔性树脂非常适合制作减震器、手柄或活动部件的原型。

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△用巴斯夫Ultracur3D EL 4000柔性树脂制成的3D打印部件

工业的3D打印树脂
工业光聚合物,也称为硬树脂,是具有高机械性能的材料,非常适合最苛刻的应用。它们的特点是能够抵抗压力,并能承受冲击和冲击,而不会破裂或开裂。这些功能使它们不仅可以用作原型,还可以用于需要强度和耐用性的任务。在这一大类中,我们可以找到耐热和可烧尽的树脂。这其中还包括牙科树脂,这要归功于它们与牙科领域兼容的有趣特性。

耐热树脂
是否需要制造耐高温的零部件?那么这些3D打印树脂就是您的理想选择。耐热树脂可视为工业树脂。它们的特点是耐热性,即能够制造可暴露在高达230°C的温度下,也不影响其形状和性能的部件。因此,它们非常适合制造铸造工具、暴露于热流体的工具和暴露于高温的机械等应用。

燃尽树脂
与耐热树脂一样,烧尽树脂可归类为工业树脂。它适用于从模型的设计到金属铸件制造,在此过程中,燃尽树脂蒸发而不留下灰烬或残留物。这样,最终物体的表面保持干净和光滑。这种类型的树脂用于珠宝和牙科假体领域,例如,需要外观无粗糙和瑕疵的部件。

牙科树脂
与其它类型树脂不同,牙科树脂由不含毒素的有机元素组成。这使得它可以用于牙科应用,而不会危及患者的健康。牙科树脂有利于创建具有光滑质地和相当高细节水平的部件。该选项非常适合制造保持器、牙冠、牙桥、手术导板、假牙或解剖模型,以及其它牙科应用。此外,它们还大大降低了传统假牙的生产成本。

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△牙科树脂应用示例

结论
尽管树脂3D打印本身用途广泛,但树脂有许多缺点,在打印前应加以考虑。在使用其中任何一种之前,需要尽可能到了解必要到预防措施。除了牙科和其它生物相容性树脂外,大多数树脂的特征是它们的毒性。建议在处理它们时戴上手套和口罩,至少要等到最后一块完全固化。还建议保持制造空间通风良好,以避免有毒蒸汽积聚。

还有一点就是它们容易受到紫外线的影响,所以不建议将碎片长时间放在阳光下。长时间暴露在光线下会导致聚合物失去凝聚力并使图形变形。最后,这些材料不适合与食物接触,尤其是液体饮料。关于第一点,树脂是有毒材料,因此与液体接触会导致部件随着时间的推移而溶解。

尽管如此,不同类型3D打印树脂的多功能性,使其成为适用于各种应用的理想工具。从创建原型和模型到设计假牙、珠宝或工业工具。




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