科学家研发可溶解 3D 打印支撑材料，告别繁琐后处理！打印复杂模型终于简单了

在 3D 打印领域，一个长期困扰从业者和爱好者的难题，正被科学家们逐步攻克 —— 那就是支撑材料的处理问题。以往，打印复杂模型时，为保证模型结构稳定，需添加大量支撑材料，而打印完成后，拆除这些支撑材料，往往是个繁琐且易损坏模型的过程。如今，来自多所高校和科研机构的科学家们，成功研发出可溶解 3D 打印支撑材料，为这一领域带来重大变革。

传统 3D 打印中，熔融沉积建模（FDM）打印机通过挤出线材构建模型，树脂打印机则利用光照固化液态树脂成层。在打印复杂结构，如带有悬空部分或内部接头的模型时，支撑材料必不可少。但传统支撑材料与模型主体材料相同，打印后需手动拆除，不仅耗时费力，还容易刮花模型表面，影响成品质量。例如打印一个带有精细镂空花纹的摆件，拆除支撑时稍有不慎，就可能导致花纹断裂。

此次研发的可溶解支撑材料，原理十分巧妙。以美国加州大学圣芭芭拉分校和劳伦斯利弗莫尔实验室（LLNL）团队研发的树脂 3D 打印机为例，其使用的树脂主要由丙烯酸单体和环氧树脂组成。打印机工作时，会发射两种不同类型的光束：紫外线照射树脂，形成用于构建主要物体的固体结构；可见光照射相同树脂，生成另一种固体材料，该材料放入氢氧化钠溶液中，15 分钟内便可溶解，堪称支撑结构的理想之选。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员，则开发出用于多波长数字光处理（DLP）3D 打印的新型树脂系统。这种多色 DLP 系统结合紫外光和可见光响应化学反应，能生产出具有不同溶解度特征的材料。打印的支撑材料用环保溶剂乙酸乙酯，在室温下 10 分钟内即可溶解，大大简化后处理流程。该技术还实现了亚 100 微米的特征分辨率，层高低至 50 微米，可打印出锁子甲、带有无支撑悬垂的挂钩等复杂独立结构。

可溶解支撑材料的出现，显著提升了用户体验。对于 3D 打印从业者，大幅缩短了后处理时间，提高生产效率，降低成本；对 3D 打印爱好者而言，降低了打印复杂模型的难度，减少因拆除支撑导致模型损坏的风险，让创作过程更顺畅。比如在医疗领域，打印定制化的助听器、牙套等，可溶解支撑材料能确保精细结构完整，提升产品质量；在制作复杂的艺术摆件、手办时，也能更好地呈现设计细节。

随着可溶解 3D 打印支撑材料的推广应用，相信 3D 打印将在更多领域发挥更大作用，为我们带来更多惊喜。