科普:九种常见光敏树脂打印材料介绍 

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发布时间: 2021-09-26 15:12
在桌面3D打印机中,无疑熔融挤出成型3D打印机(FDM)在价格上、通用性上更胜一筹,目前已经在国内外遍地开花。然而,当要求精度更高、表面细节更好的时候,低成本的光固化(SLA)和数字光处理(DLP)3D打印机就明显占优了。越来越多的物美价廉的SLA和DLP 3D打印机进入市场后,也催生了光敏树脂材料技术的进化,今天就带领大家一起起来看看市场上需求最广的光敏树脂材料。

  • 通用树脂
最开始的时候,虽然3D打印树脂设备的厂商都出售他们的专有材料,然而,配合着市场的需求,出现了大批的树脂厂商,包括MadeSolid,MakerJuice和Spot-A等。
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在开始时,桌面树脂的颜色和性能都很受局限,那时候大概只有黄色和透明色的材料。近几年的发展,颜色已经扩展到橘色、绿色、红色、黄色、蓝色、白色等颜色。

  • 硬性树脂
通常用于桌面3D打印机的光敏树脂有点脆弱,容易折断和开裂。为了解决这些问题,许多公司已经开始生产更强硬、更耐用的树脂。

比如Formlabs 新推出的Tough Resin树脂材料,该材料在强度和伸长率之间取得了一种平衡,使3D打印的原型产品拥有更好的抗冲击性和强度,例如制造一些需要精密组合部件的零部件原型,或者卡扣接头的原型。

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  • 熔模铸造树脂
传统制造工艺具有复杂漫长的制作流程,并且受模具限制使得首饰的设计自由度低,尤其是与3D打印蜡模相比,还多了对蜡模的模具制作工序。

这种树脂的膨胀系数不能高,并且在燃烧的过程中,所有的聚合物都需要烧掉,只留下完美的最终产品形状。否则,任何塑料残留物都会导致铸件的缺陷和变形。

在这方面,设备厂商SprintRay以及专门的材料厂商Fun To Do都提供此类的树脂,国内塑成科技也推出了用于熔模铸造的树脂材料CA。

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  • 柔性树脂

柔性树脂制造商包括Formlabs、FSL3D、Spot-A、Carbon、塑成科技等,这些树脂的性能表现是一种中等硬度、耐磨、可反复拉伸的材料。

这种材料被用作铰链和摩擦装置需要反复拉伸的零部件中。

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  • 弹性树脂
弹性树脂是在高强度挤压和反复拉伸下表现出优秀弹性的材料,Formlabs的Flexible树脂是非常柔软的橡胶类材料在打印比较薄的层厚时会很柔软,比较厚的层厚时会变得非常有弹性和耐冲击。

它的应用的可能性是无止境的。这种新材料将应用于制造完美的铰链、减震、接触面,和其他工程应用,适合那些有趣的创意和设计的人群。

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  • 高温树脂

无疑,高温树脂是众多树脂厂商紧盯的一个研发方向,因为我们知道对于液态树脂固化领域来说,长久以来困扰树脂走向消费级和工业级应用的是这些塑料的老化问题。

而Carbon的氰酸酯(Cyanate Ester)树脂,热变形温度高达219°C。在高温下保持良好的强度、刚度和长期的热稳定性,适用于汽车和航空工业的模具和机械零件。

当前,耐高温树脂材料挑战的热变形温度(HDT)达到了289°C(552°F)。而在耐高温树脂这一领域,Carbon并不孤单,Formlabs也推出了最新的耐高温材料。

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  • 生物相容性树脂

桌面3D打印机制造商Formlabs在具有生物相容性的树脂领域独树一帜。Formlabs的牙科SG材料符合EN-ISO 10993-1:2009 /AC:2010和USP VI级标准,对人体环境安全友好。

该树脂的半透明性可以用作外科材料和导频钻导板。虽然它是针对牙科行业,但这种树脂也可以适用于其他领域,尤其是整个医疗行业。

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  • 陶瓷树脂

谈到陶瓷树脂,不得不提美国加州的高温陶瓷3D打印技术,研究人员通过紫外线光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—”先驱体转化聚合物”,通过这些聚合物制造的陶瓷均匀收缩,几乎没有孔隙度。

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这种树脂在3D打印后经过过火可以生成致密的陶瓷部件。使用这种技术3D打印的超强陶瓷材料能够承受超过1700摄氏度高温。

而市面上的陶瓷光固化技术,多是将陶瓷粉末加入可光固化的溶液中,通过高速搅拌使陶瓷粉末在溶液中分散均匀,制备高固相含量、低粘度的陶瓷浆料。

然后使陶瓷浆料在光固化成型机上直接逐层固化,累加得到陶瓷零件素坯,最后通过干燥、脱脂和烧结等制备工艺得到陶瓷零件。

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  • 日光树脂
Daylight日光树脂是一种很有趣的树脂,跟在紫外线下发生固化的树脂不同,他们在普通日光下就可以固化,这样不再依赖UV光源,一个液晶屏就可以用来固化此类树脂。

这种树脂有望大幅降低DLP 3D打印成本,前景非常不错。
注明:本文转载于网络,非原创。

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