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光固化3D打印材料:水洗樹脂與普通樹脂的差異

2023-06-30 來源:南極熊3D打印 瀏覽數(shù):369

樹脂3D打印不是一個簡單的過程,與常見的FDM 3D打印技術(shù)不同,往往還需要經(jīng)過大量的后處理步驟才能得到真正的打印件。一般來說,要清洗樹脂3D打印部件,通常需要濃度為 90% 或更高的異丙醇 (IPA)。但是,該濃度的 IPA 會產(chǎn)生高昂的費用。為了解決這個問題,材料工程師開發(fā)了一種水洗樹脂,這是一種新型、特殊類型的樹脂,可以使用水作為溶劑進行有效清洗,無需處理大量 IPA 或其他溶劑。    

  樹脂3D打印不是一個簡單的過程,與常見的FDM 3D打印技術(shù)不同,往往還需要經(jīng)過大量的后處理步驟才能得到真正的打印件。一般來說,要清洗樹脂3D打印部件,通常需要濃度為 90% 或更高的異丙醇 (IPA)。但是,該濃度的 IPA 會產(chǎn)生高昂的費用。為了解決這個問題,材料工程師開發(fā)了一種水洗樹脂,這是一種新型、特殊類型的樹脂,可以使用水作為溶劑進行有效清洗,無需處理大量 IPA 或其他溶劑。

   

  你能分辨出這些是用標(biāo)準(zhǔn)樹脂還是水洗樹脂打印的嗎?

  區(qū)別

  什么是水洗樹脂,它們與標(biāo)準(zhǔn)樹脂相比如何?根據(jù)品牌的不同,樹脂可能大不相同:

  

  ●標(biāo)準(zhǔn)樹脂是任何不具有任何特殊屬性(即柔性、生物醫(yī)學(xué)或可澆鑄)的 3D 打印樹脂,打印后需在異丙醇或其他有機溶劑中清洗。這些是當(dāng)今桌面3D打印市場中最常用的3D打印樹脂,幾乎每個3D打印樹脂供應(yīng)商都會銷售標(biāo)準(zhǔn)樹脂。

  ●水洗樹脂是一項較新的創(chuàng)新,用戶只需要將樹脂打印部件浸泡在水中或低濃度的 IPA 中,就可以清除多余的樹脂。這種樹脂于 2016 年發(fā)明,但此后已廣泛用于桌面樹脂 3D 打印。

  二者最顯著的區(qū)別在于對打印品進行后處理所需的溶劑類型,其他差異還表現(xiàn)在成品部件的特性方面。

  

  △水洗樹脂不能在水槽中清洗(來源:Reddit 上的 nycraylin)

  不同樹脂制造商的樹脂配方可能大不相同,即使是同一類型的樹脂也是如此。因此,很難對水洗樹脂和標(biāo)準(zhǔn)樹脂之間的材料特性的一般差異做出聲明。然而,這并不意味著樹脂的材料特性是相同的。在同一品牌中,水洗樹脂和標(biāo)準(zhǔn)樹脂會因為化學(xué)成分不同而具有不同的性能,這可能會影響拉伸強度、彎曲模量和可用顏色。例如,Anycubic 的標(biāo)準(zhǔn)與水洗樹脂,其拉伸強度分別為 36-45 和 30-45 MPa。Anycubic 的水洗樹脂具有比標(biāo)準(zhǔn)樹脂更高的彎曲模量范圍,更堅硬。

  打印及后處理

  

  △打印流程一致

  水洗樹脂和標(biāo)準(zhǔn)樹脂的打印方式可能完全相同,標(biāo)準(zhǔn)樹脂和可水洗樹脂對于相同型號的3D打印機可能具有相似的層固化時間。如上所述,最大的區(qū)別在于打印件從 3D 打印機的打印板上移除后發(fā)生的清洗過程。根據(jù)品牌的不同,可水洗樹脂 3D 打印件浸沒在 0-10% IPA 的水溶液中。一些品牌的樹脂只需要一點 IPA,而其他品牌的樹脂是真正可水洗的,完全不需要 IPA 就可以清除殘留的液體樹脂。對于標(biāo)準(zhǔn)樹脂,后處理溶劑包含 90-99.9% 的異丙醇。無論樹脂類型如何,清潔時間均由制造商指定。

  溶劑處理

  關(guān)于溶劑處理,需要注意,含有未固化樹脂的清潔水不能倒進下水道!它必須像用過的 IPA 一樣處理,將它放在陽光下,等待它蒸發(fā)并留下殘留的樹脂,然后將其丟棄。另一種方法是根據(jù)所在地區(qū)有關(guān)危險廢物的地方法規(guī)處理受污染的水。

   價格

   

  與標(biāo)準(zhǔn)樹脂相比,水洗樹脂的顏色選擇有時有限

  水洗樹脂通常比同一樹脂制造商生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)樹脂略貴。此外,可水洗樹脂的顏色通常與標(biāo)準(zhǔn)樹脂不同,有時甚至更少。例如,Sunlu 的標(biāo)準(zhǔn)樹脂價格約為每公斤 27 美元,有八種顏色可供選擇;可水洗樹脂售價約 31 美元,而且只有 5 種顏色可供選擇。還有 Anycubic 的產(chǎn)品,他們的標(biāo)準(zhǔn)樹脂售價約為 20 美元,有七種顏色可供選擇,而他們的水洗樹脂售價為 34 美元,只有六種顏色可供選擇。

  △小心開裂!

  注意

  可水洗樹脂將使免于免于購買、損壞和處理更昂貴的有機溶劑的麻煩。如果您是一名愛好者,可水洗樹脂絕對是一種很有用的材料,用家里的水龍頭就可以對打印品進行沖洗。但是,可水洗部件極易受潮和水損壞,這一點要特別注意。

  此外,水洗樹脂和標(biāo)準(zhǔn)樹脂的一大缺點是它們都很脆,而水洗樹脂比標(biāo)準(zhǔn)樹脂稍微脆一些。當(dāng)施加的應(yīng)力超過固化樹脂的屈服應(yīng)力時,部件會像玻璃一樣破裂。空心打印品中還存在殘留樹脂的危險,這會導(dǎo)致后固化過程中出現(xiàn)裂紋。

 


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