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SLA 树脂印花并不以其强度而闻名。然而,你可能会惊讶于他们如何比较其他材料
SLA 3D 打印具有非常详细和准确的零件,表面表面完成效果非常好,这是理所当然的。同时,SLA 正慢慢用于更多样化的应用,因为树脂种类更多。不过,当需要硬性部件和功能部件时,SLA 打印通常不是必备的技术。
为什么?嗯,与其他3D 打印材料相比,大多数标准树脂确实相对脆弱,不建议用于有压力部件或户外使用,尽管市场上有针对更坚固的应用而专门配制的坚韧耐用的树脂,而且它们可能非常坚固。
在本文中,我们将更多地研究这些坚硬的 3D 打印树脂,并向您展示它们到底有多强大。
虽然FDM 3D 打印技术使用传统的工业塑料,如ABS和聚碳酸酯 (PC),但 SLA 3D 打印机需要特殊的光聚合物树脂,一旦紫外线照射到它,这些树脂就会变硬(治愈)。大多数 3D 打印树脂要么基于环氧树脂,要么基于丙烯酸酯,后者更常用于台式打印机。
很多人认为SLA 3D打印部件是脆弱的,最适合观赏和原型造型应用,而不是功能和承重部件。但是,只有当树脂没有正确选择时,情况才会如此。这就是说,如果你买一个通用树脂的艰巨工作,它不会给你的力量,你正在寻找。
超强树脂的例子可以在各种各样的行业找到。在牙科领域,有用于制作珠宝和3D 打印的可铸造树脂,用于制作护嘴、牙冠和手术指南。还有适合不同工业用途的高温树脂,甚至树脂可以生产橡胶状部件。
让我们把注意力转向最坚固的树脂,了解与其他 FDM 3D 打印材料相比,它们实际上有多坚韧。
让我们先简单回顾一下与材料强度(称为拉伸强度)密切相关的机械特性。拉伸强度被定义为某种材料在断裂前拉伸时能够承受的最大应力。
正如定义所示,拉伸强度值通常通过遵循严格国际程序的拉力测试来测量,因此结果可在全球使用。拉伸强度越高,材料被认为越强,因为它能承受多大的压力。
现在,对于树脂。首先,让我们看看标准的3D打印树脂与树脂销售的硬性相比如何。然后,我们将比较这些更硬的树脂与常见的FDM材料,如ABS,解放军和PETG。
作为参考选择的标准树脂是Anycubic 的彩色紫外线树脂,因为他们的光子 SLA 打印机是市场上最受欢迎的树脂之一。
从上图中可以清楚地看出,硬树脂与标准相比要强得多。事实上,为这个比较选择的三种树脂 -形式硬2000年,eSun的硬硬,和西拉亚科技的"Blu" - 显示几乎两倍的拉伸强度相比,任何孵化树脂。(Formlabs 的硬树脂生产线(包括 2000 年)是专有的,只能与最新的 Formlabs 打印机一起使用。
仅仅因为树脂是坚韧的,并不意味着这些树脂制成的打印将比用标准树脂打印的打印强度要强一倍。模型设计和打印设置等其他因素在最终打印强度中起着重要作用,我们稍后将详细讨论这些因素。
尽管如此,比较拉伸强度是确定哪些材料更强的直接方法,从制造商提供的数字中可以明显看出,这些树脂比标准要硬得多。但是,这些坚硬的树脂如何与 FDM 3D 打印机生产的其他塑料抗对抗呢?
虽然材料特性在很大程度上决定了给定打印的韧性,但还有其他重要因素会影响机械性能。
印刷品的设计方式极大地影响了其强度。例如,可以通过向压力集中的区域分配更多的材料来加强某些组成部分。3D 打印允许的设计自由意味着经常使用拓扑优化等计算工具,该工具可自动实现此过程。
该部分的制作方式也与它能够承受外部力量的能力有关。在 3D 打印上下文中,这由切片过程中定义的打印设置决定。众所周知,较高的层高度对 FDM 的部分强度有很强的影响,SLA 打印也是如此。
虽然在 SLA 打印中,为了节省材料而空心模型是一个相当常见的程序,但这并不适用于功能部件。大多数FDM 切片机包括多个填充密度和模式选项,以减少材料和打印时间,但这些对于 SLA 来说却很少见。尽管如此,第三方切片机ChiTuBox确实包含这些功能,这些功能提供了在优化材料使用的同时提高韧性的可能性。
异位是当物体或材料的物理属性在不同方向测量时具有不同的值时。当 FDM 技术打印的对象显示不同的材料属性时,这会在 3D 打印中发生,具体取决于该部分的构建方向。更具体地说,它是在 Z 轴的层之间创建较低的粘附,与 X 轴或 Y 轴相比,这会导致较低的拉力。正如您在上图中看到的,当重量应用于不定向或以考虑同位素的方式建模的 FDM 打印时,它可能会断裂。
然而,当涉及到SLA打印时,情况正好相反,因为树脂是同位素。在与西拉亚的蓝光测试中,Stefan 通过实验证明这些部件同样坚固,而不管构建方向如何,从而验证了这一点。Formlabs也得出了相同的结论,这是他们的文章讨论关于SLA打印的同位素属性。
鉴于我们学到的一切,我们希望很明显,通过选择正确的树脂,SLA 3D 打印可以产生与 FDM 一样强大的打印产品。
为了说明这一结论,这里有一个鼓舞人心的例子,说明树脂是如何在矫形器世界中印刷强、功能和详细的部分的。您也可以查看我们关于年度最有前途的矫形器项目的文章。
斯洛文尼亚人马特伊·弗拉希奇的儿子尼克生来就患有脑瘫,没有帮助就无法站立或行走。Vlaíié先生为尼克制作了定制的脚踝脚矫形器(AFOs),并使用Formlabs SLA 3D打印机将其打印成现实。经过大约一年的发展,最终的设计允许尼克在几天内行走。
与许多矫形器件一样,ABO 必须足够强大,能够在运动期间承受全身重量的同时提供支持。Vlaíié先生使用了Formlabs的耐用树脂,事实证明这种树脂既坚硬又舒适,即使使用时间很长。
从这一成功中,弗拉希奇先生创立了阿尼马克公司。他和他的团队提供诊断治疗和3D打印矫形器,帮助其他需要定制A福的儿童。