3D打印材料之水洗樹(shù)脂與普通樹(shù)脂的差異

魔猴君  知識(shí)堂   497天前

樹(shù)脂3D打印不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，與常見(jiàn)的FDM 3D打印技術(shù)不同，往往還需要經(jīng)過(guò)大量的后處理步驟才能得到真正的打印件。一般來(lái)說(shuō)，要清洗樹(shù)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(huì)產(chǎn)生高昂的費(fèi)用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，材料工程師開(kāi)發(fā)了一種水洗樹(shù)脂，這是一種新型、特殊類型的樹(shù)脂，可以使用水作為溶劑進(jìn)行有效清洗，無(wú)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(shù)脂還是水洗樹(shù)脂打印的嗎？ 

區(qū)別

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

●標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)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(shù)脂，打印后需在異丙醇或其他有機(jī)溶劑中清洗。這些是當(dāng)今桌面3D打印市場(chǎng)中最常用的3D打印樹(shù)脂，幾乎每個(gè)3D打印樹(shù)脂供應(yīng)商都會(huì)銷售標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂。

●水洗樹(shù)脂是一項(xiàng)較新的創(chuàng)新，用戶只需要將樹(shù)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(shù)脂。這種樹(shù)脂于 2016 年發(fā)明，但此后已廣泛用于桌面樹(shù)脂 3D 打印。

二者最顯著的區(qū)別在于對(duì)打印品進(jìn)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(shù)脂不能在水槽中清洗（來(lái)源：Reddit 上的 nycraylin）

不同樹(shù)脂制造商的樹(shù)脂配方可能大不相同，即使是同一類型的樹(shù)脂也是如此。因此，很難對(duì)水洗樹(shù)脂和標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)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(shù)脂的材料特性是相同的。在同一品牌中，水洗樹(shù)脂和標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)成分不同而具有不同的性能，這可能會(huì)影響拉伸強(qiáng)度、彎曲模量和可用顏色。例如，Anycubic 的標(biāo)準(zhǔn)與水洗樹(shù)脂，其拉伸強(qiáng)度分別為 36-45 和 30-45 MPa。Anycubic 的水洗樹(shù)脂具有比標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂更高的彎曲模量范圍，更堅(jiān)硬。 

打印及后處理

△打印流程一致

水洗樹(shù)脂和標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂的打印方式可能完全相同，標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂和可水洗樹(shù)脂對(duì)于相同型號(hào)的3D打印機(jī)可能具有相似的層固化時(shí)間。如上所述，最大的區(qū)別在于打印件從 3D 打印機(jī)的打印板上移除后發(fā)生的清洗過(guò)程。根據(jù)品牌的不同，可水洗樹(shù)脂 3D 打印件浸沒(méi)在 0-10% IPA 的水溶液中。一些品牌的樹(shù)脂只需要一點(diǎn) IPA，而其他品牌的樹(shù)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(shù)脂。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂，后處理溶劑包含 90-99.9% 的異丙醇。無(wú)論樹(shù)脂類型如何，清潔時(shí)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(shù)脂的清潔水不能倒進(jìn)下水道！它必須像用過(guò)的 IPA 一樣處理，將它放在陽(yáng)光下，等待它蒸發(fā)并留下殘留的樹(shù)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(xiǎn)廢物的地方法規(guī)處理受污染的水。

價(jià)格

△與標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂相比，水洗樹(shù)脂的顏色選擇有時(shí)有限

水洗樹(shù)脂通常比同一樹(shù)脂制造商生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂略貴。此外，可水洗樹(shù)脂的顏色通常與標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂不同，有時(shí)甚至更少。例如，Sunlu 的標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂價(jià)格約為每公斤 27 美元，有八種顏色可供選擇；可水洗樹(shù)脂售價(jià)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(shù)脂售價(jià)約為 20 美元，有七種顏色可供選擇，而他們的水洗樹(shù)脂售價(jià)為 34 美元，只有六種顏色可供選擇。

△小心開(kāi)裂！

注意

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

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

來(lái)源：南極熊