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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

2025-06-28  来自: 厦门题米科技有限公司 浏览次数:11

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。

可溶解 3D 打印支撑材料

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。

可溶解 3D 打印支撑材料

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 3D 打印支撑材料

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。



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