在桌面級塑料產(chǎn)品的3D打印中，無疑熔融擠出成型(FDM)的打印結(jié)果在抗老化、抗化學腐蝕等方面的性能很棒。但當關(guān)注打印的高速度和表面細節(jié)的時候，低成本的光固化(SLA)和數(shù)字光處理(DLP)3d打印技術(shù)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打印機進入市場后，也催生了樹脂材料技術(shù)的進化，除了像DSM這樣的材料“大咖”，材料的研發(fā)順應市場的需求向不同的性能表現(xiàn)發(fā)生分化，也使著光敏樹脂固化領(lǐng)域方面更具備與注塑產(chǎn)品PK的潛能了。本期，我們一起來看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打印樹脂設(shè)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(xiàn)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(fā)展，顏色已經(jīng)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

通常用于臺式3D打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(jīng)開始生產(chǎn)更強硬、更耐用的樹脂。下面這種3D打印的半球型關(guān)節(jié)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打印樹脂材料，該材料在強度和伸長率之間取得了一種平衡，使3D打印的原型產(chǎn)品擁有更好的抗沖擊性和強度，例如制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，F(xiàn)ormlabs不是唯一生產(chǎn)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。

熔模鑄造樹脂

傳統(tǒng)制造工藝具有復雜漫長的制作流程，并且受模具限制使得首飾的設(shè)計自由度低，尤其是與3D打印蠟模相比，還多了對蠟模的模具制作工序。相比與傳統(tǒng)飾品的制造工藝來說，3D打印熔模鑄造蠟?？梢钥s短了工藝鏈，并且提升了設(shè)計自由度。

好的樹脂的膨脹系數(shù)不能高，并且在燃燒的過程中，所有的聚合物都需要燒掉，只留下完美的最終產(chǎn)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(shè)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(nèi)塑成科技也推出了用于熔模鑄造的樹脂材料CA。

柔性樹脂

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

彈性樹脂

彈性樹脂是在高強度擠壓和反復拉伸下表現(xiàn)出優(yōu)秀彈性的材料，F(xiàn)ormlabs的Flexible樹脂是非常柔軟的橡膠類材料在打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沖擊。它的應用的可能性是無止境的。這種新材料將應用于制造完美的鉸鏈、減震、接觸面，和其他工程應用，適合那些有趣的創(chuàng)意和設(shè)計的人群。

圖片來源：Formlabs

國內(nèi)塑成科技也推出了彈性聚氨酯樹脂ZZ，材料被用于減震器材、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(fā)方向，因為我們知道對于液態(tài)樹脂固化領(lǐng)域來說，長久以來困擾樹脂走向消費級和工業(yè)級應用的是這些塑料的老化問題。之前我們還分享了Carbon的氰酸酯(Cyanate Ester)樹脂產(chǎn)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(wěn)定性，適用于汽車和航空工業(yè)的模具和機械零件，例如發(fā)動機罩下的高溫環(huán)境應用，以及電子和其他發(fā)熱工業(yè)部件。

當前，耐高溫樹脂材料挑戰(zhàn)的熱變形溫度(HDT)達到了289°C(552°F)。而在耐高溫樹脂這一領(lǐng)域，Carbon并不孤單，F(xiàn)ormlabs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打印機制造商Formlabs在具有生物相容性的樹脂領(lǐng)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(huán)境安全友好。該樹脂的半透明性可以用作外科材料和導頻鉆導板。雖然它是針對牙科行業(yè)，但這種樹脂也可以適用于其他領(lǐng)域，尤其是整個醫(yī)療行業(yè)。

陶瓷樹脂

談到陶瓷樹脂，之前介紹過美國加州高溫陶瓷 3D 打印技術(shù)，研究人員通過紫外線光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—”先驅(qū)體轉(zhuǎn)化聚合物”，通過這些聚合物制造的陶瓷均勻收縮，幾乎沒有孔隙度，這種樹脂在3D打印后經(jīng)過過火可以生成致密的陶瓷部件。使用這種技術(shù)3D打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(shù)是區(qū)別開來的。市面上的陶瓷光固化技術(shù)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，制備高固相含量、低粘度的陶瓷漿料，然后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，最后通過干燥、脫脂和燒結(jié)等制備工藝得到陶瓷零件。

Tethon3D是專注于陶瓷3D打印的公司，他們的樹脂名為Porcelite，是陶瓷與聚合物復合材料結(jié)合而成的陶瓷顆粒。這種樹脂并不容易打印，但是一旦使用者熟悉了如何駕馭這種復合材料的打印技術(shù)，就可以創(chuàng)作很漂亮的產(chǎn)品。

圖片來源：Tethon 3D

國內(nèi)在這個領(lǐng)域并不落后，2016年4月，浙江迅實科技有限公司就自主研發(fā)的陶瓷3D打印機。只需花費2個多小時可以打印出第一個有40%陶瓷固含量的硬幣大小的陶瓷齒輪工件。隨后，迅實科技成功突破陶瓷燒結(jié)等多項技術(shù)，且不斷提高陶瓷固含量，獲得了廣州工業(yè)大學陶瓷3D打印專家、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贊揚，并由此展開了陶瓷3D打印耗材的產(chǎn)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(fā)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，并可能降低DLP 3D打印成本

來源：3D科學谷

在桌面級塑料產(chǎn)品的3D打印中，無疑熔融擠出成型(FDM)的打印結(jié)果在抗老化、抗化學腐蝕等方面的性能很棒。但當關(guān)注打印的高速度和表面細節(jié)的時候，低成本的光固化(SLA)和數(shù)字光處理(DLP)3d打印技術(shù)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打印機進入市場后，也催生了樹脂材料技術(shù)的進化，除了像DSM這樣的材料“大咖”，材料的研發(fā)順應市場的需求向不同的性能表現(xiàn)發(fā)生分化，也使著光敏樹脂固化領(lǐng)域方面更具備與注塑產(chǎn)品PK的潛能了。本期，我們一起來看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打印樹脂設(shè)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(xiàn)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(fā)展，顏色已經(jīng)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

通常用于臺式3D打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(jīng)開始生產(chǎn)更強硬、更耐用的樹脂。下面這種3D打印的半球型關(guān)節(jié)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打印樹脂材料，該材料在強度和伸長率之間取得了一種平衡，使3D打印的原型產(chǎn)品擁有更好的抗沖擊性和強度，例如制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，F(xiàn)ormlabs不是唯一生產(chǎn)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。

熔模鑄造樹脂

傳統(tǒng)制造工藝具有復雜漫長的制作流程，并且受模具限制使得首飾的設(shè)計自由度低，尤其是與3D打印蠟模相比，還多了對蠟模的模具制作工序。相比與傳統(tǒng)飾品的制造工藝來說，3D打印熔模鑄造蠟?？梢钥s短了工藝鏈，并且提升了設(shè)計自由度。

好的樹脂的膨脹系數(shù)不能高，并且在燃燒的過程中，所有的聚合物都需要燒掉，只留下完美的最終產(chǎn)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(shè)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(nèi)塑成科技也推出了用于熔模鑄造的樹脂材料CA。

柔性樹脂

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

彈性樹脂

彈性樹脂是在高強度擠壓和反復拉伸下表現(xiàn)出優(yōu)秀彈性的材料，F(xiàn)ormlabs的Flexible樹脂是非常柔軟的橡膠類材料在打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沖擊。它的應用的可能性是無止境的。這種新材料將應用于制造完美的鉸鏈、減震、接觸面，和其他工程應用，適合那些有趣的創(chuàng)意和設(shè)計的人群。

圖片來源：Formlabs

國內(nèi)塑成科技也推出了彈性聚氨酯樹脂ZZ，材料被用于減震器材、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(fā)方向，因為我們知道對于液態(tài)樹脂固化領(lǐng)域來說，長久以來困擾樹脂走向消費級和工業(yè)級應用的是這些塑料的老化問題。之前我們還分享了Carbon的氰酸酯(Cyanate Ester)樹脂產(chǎn)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(wěn)定性，適用于汽車和航空工業(yè)的模具和機械零件，例如發(fā)動機罩下的高溫環(huán)境應用，以及電子和其他發(fā)熱工業(yè)部件。

當前，耐高溫樹脂材料挑戰(zhàn)的熱變形溫度(HDT)達到了289°C(552°F)。而在耐高溫樹脂這一領(lǐng)域，Carbon并不孤單，F(xiàn)ormlabs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打印機制造商Formlabs在具有生物相容性的樹脂領(lǐng)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(huán)境安全友好。該樹脂的半透明性可以用作外科材料和導頻鉆導板。雖然它是針對牙科行業(yè)，但這種樹脂也可以適用于其他領(lǐng)域，尤其是整個醫(yī)療行業(yè)。

陶瓷樹脂

談到陶瓷樹脂，之前介紹過美國加州高溫陶瓷 3D 打印技術(shù)，研究人員通過紫外線光固化快速成形陶瓷的preceramic monomers—”先驅(qū)體轉(zhuǎn)化聚合物”，通過這些聚合物制造的陶瓷均勻收縮，幾乎沒有孔隙度，這種樹脂在3D打印后經(jīng)過過火可以生成致密的陶瓷部件。使用這種技術(shù)3D打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(shù)是區(qū)別開來的。市面上的陶瓷光固化技術(shù)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，制備高固相含量、低粘度的陶瓷漿料，然后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，最后通過干燥、脫脂和燒結(jié)等制備工藝得到陶瓷零件。

Tethon3D是專注于陶瓷3D打印的公司，他們的樹脂名為Porcelite，是陶瓷與聚合物復合材料結(jié)合而成的陶瓷顆粒。這種樹脂并不容易打印，但是一旦使用者熟悉了如何駕馭這種復合材料的打印技術(shù)，就可以創(chuàng)作很漂亮的產(chǎn)品。

圖片來源：Tethon 3D

國內(nèi)在這個領(lǐng)域并不落后，2016年4月，浙江迅實科技有限公司就自主研發(fā)的陶瓷3D打印機。只需花費2個多小時可以打印出第一個有40%陶瓷固含量的硬幣大小的陶瓷齒輪工件。隨后，迅實科技成功突破陶瓷燒結(jié)等多項技術(shù)，且不斷提高陶瓷固含量，獲得了廣州工業(yè)大學陶瓷3D打印專家、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贊揚，并由此展開了陶瓷3D打印耗材的產(chǎn)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(fā)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，并可能降低DLP 3D打印成本

來源：3D科學谷

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