9種你需要知道的適用於桌面級3D列印的光敏樹脂

在桌面級塑料產品的3D列印中，無疑熔融擠出成型（FDM）的列印結果在抗老化、抗化學腐蝕等方面的性能很棒。但當關注列印的高速度和表面細節的時候，低成本的光固化（SLA）和數字光處理（DLP）3D列印技術可能是更適合的。

幸運的是，越來越多的負擔得起的SLA和DLP 3D印表機進入市場後，也催生了樹脂材料技術的進化，除了像DSM這樣的材料「大咖」，材料的研發順應市場的需求向不同的性能表現發生分化，也使著光敏樹脂固化領域方面更具備與注塑產品PK的潛能了。本期，3D科學谷與谷友一起來看9種市場需求最廣的光敏樹脂材料。

與時俱進的樹脂

通用樹脂最開始的時候，雖然3D列印樹脂設備的廠商都出售他們的專有材料，然而，配合著市場的需求，出現了大批的樹脂廠商，包括MadeSolid，MakerJuice和Spot-A，PhotoCentric 3D材料。

在開始時，桌面樹脂的顏色和性能都很受局限，那時候大概只有黃色和透明色的材料。近幾年的發展，顏色已經擴展到橘色、綠色、紅色、黃色、藍色、白色、灰色、黑色和棕色等顏色。

硬性樹脂通常用於台式3D列印的光敏樹脂有點脆弱，容易折斷和開裂。為了解決這些問題，許多公司已經開始生產更強硬、更耐用的樹脂。下面這種3D列印的半球型關節顯示了Formlabs Durable樹脂的耐用性，該樹脂可以對標ABS塑料注塑件的性能。另外Formlabs 新推出的Tough Resin 3D列印樹脂材料，該材料在強度和伸長率之間取得了一種平衡，使3D列印的原型產品擁有更好的抗衝擊性和強度，例如製造一些需要精密組合部件的零部件原型，或者卡扣接頭的原型。

當然，Formlabs不是唯一生產這種較強機械性能材料的公司。包括Carbon、塑成科技，以及之前提到的MadeSolid、MakerJuice也提供這種堅韌的樹脂。

塑成科技鎚子砸不爛的塑料：

熔模鑄造樹脂傳統製造工藝具有複雜漫長的製作流程，並且受模具限制使得首飾的設計自由度低，尤其是與3D列印蠟模相比，還多了對蠟模的模具製作工序。相比與傳統飾品的製造工藝來說，3D列印熔模鑄造蠟模可以縮短了工藝鏈，並且提升了設計自由度。

好的樹脂的膨脹係數不能高，並且在燃燒的過程中，所有的聚合物都需要燒掉，只留下完美的最終產品形狀。否則，任何塑料殘留物都會導致鑄件的缺陷和變形。在這方面，設備廠商SprintRay以及專門的材料廠商Fun To Do都提供此類的樹脂，國內塑成科技也推出了用於熔模鑄造的樹脂材料CA。

柔性樹脂柔性樹脂製造商包括Formlabs、FSL3D、Spot-A、Carbon、塑成科技等，這些樹脂的性能表現是一種中等硬度、耐磨、可反覆拉伸的材料。這種材料被用作鉸鏈和摩擦裝置需要反覆拉伸的零部件中。

彈性樹脂彈性樹脂是在高強度擠壓和反覆拉伸下表現出優秀彈性的材料，Formlabs的Flexible樹脂是非常柔軟的橡膠類材料在列印比較薄的層厚時會很柔軟，比較厚的層厚時會變得非常有彈性和耐衝擊。它的應用的可能性是無止境的。這種新材料將應用於製造完美的鉸鏈、減震、接觸面，和其他工程應用，適合那些有趣的創意和設計的人群。

圖片來源：Formlabs

國內塑成科技也推出了彈性聚氨酯樹脂ZZ，材料被用於減震器材、墊圈、密封類期間中。

高溫樹脂無疑，高溫樹脂是眾多樹脂廠商緊盯的一個研發方向，因為我們知道對於液態樹脂固化領域來說，長久以來困擾樹脂走向消費級和工業級應用的是這些塑料的老化問題。之前3D科學谷還分享了Carbon的氰酸酯（Cyanate Ester）樹脂產品耐高溫測試視頻。氰酸酯樹脂是一種具有熱變形溫度高達219°C的高性能材料。在高溫下保持良好的強度、剛度和長期的熱穩定性，適用於汽車和航空工業的模具和機械零件，例如發動機罩下的高溫環境應用，以及電子和其他發熱工業部件

當前，耐高溫樹脂材料挑戰的熱變形溫度（HDT）達到了289°C（552°F）。而在耐高溫樹脂這一領域，Carbon並不孤單，Formlabs也推出了最新的耐高溫材料。

圖片來源：Formlabs

生物相容性樹脂桌面3D印表機製造商Formlabs在具有生物相容性的樹脂領域獨樹一幟。Formlabs的牙科SG材料符合EN-ISO 10993-1:2009 /AC：2010和USP VI級標準，對人體環境安全友好。該樹脂的半透明性可以用作外科材料和導頻鑽導板。雖然它是針對牙科行業，但這種樹脂也可以適用於其他領域，尤其是整個醫療行業。

陶瓷樹脂談到陶瓷樹脂，3D科學谷之前介紹過美國加州高溫陶瓷 3D 列印技術，研究人員通過紫外線光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—」先驅體轉化聚合物」，通過這些聚合物製造的陶瓷均勻收縮，幾乎沒有孔隙度，這種樹脂在3D列印後經過過火可以生成緻密的陶瓷部件。使用這種技術3D列印的超強陶瓷材料能夠承受超過1700攝氏度高溫。

而我們通常所提起的陶瓷樹脂與加州的這種技術是區別開來的。市面上的陶瓷光固化技術是將陶瓷粉末加入可光固化的溶液中，通過高速攪拌使陶瓷粉末在溶液中分散均勻，製備高固相含量、低粘度的陶瓷漿料，然後使陶瓷漿料在光固化成型機上直接逐層固化，累加得到陶瓷零件素坯，最後通過乾燥、脫脂和燒結等製備工藝得到陶瓷零件。

Tethon3D是專註於陶瓷3D列印的公司，他們的樹脂名為Porcelite，是陶瓷與聚合物複合材料結合而成的陶瓷顆粒。這種樹脂並不容易列印，但是一旦使用者熟悉了如何駕馭這種複合材料的列印技術，就可以創作很漂亮的產品。

圖片來源：Tethon 3D

國內在這個領域並不落後，2016年4月，浙江迅實科技有限公司就自主研發的陶瓷3D印表機。只需花費2個多小時可以列印出第一個有40%陶瓷固含量的硬幣大小的陶瓷齒輪工件。隨後，迅實科技成功突破陶瓷燒結等多項技術，且不斷提高陶瓷固含量，獲得了廣州工業大學陶瓷3D列印專家、國家千人計劃入選者伍尙華教授及南加州大學陳勇教授的高度讚揚，並由此展開了陶瓷3D列印耗材的產學研合作。

日光樹脂Daylight日光樹脂是一種很有趣的樹脂，跟在紫外線下發生固化的樹脂不同，他們在普通日光下就可以固化，這樣不再依賴UV光源，一個液晶屏就可以用來固化此類樹脂，並可能降低DLP 3D列印成本。

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