分析可溶性支撑3D打印材料的利弊

3D打印在线 中字

  熟悉3D打印的人都知道,物件是通过层层打印,累积而成。然而这一过程中会出现一个难题,那就是某些物件的几何结构比较特殊,结构层下方可能“中空”。因此,打印时就需要“支撑结构”。

  通常情况下,单喷头打印机中,打印支撑结构时,智能使用和打印件相同的材料。打印完成后,将支撑材料去除即可。这是最常用的方法,然而却存在许多问题。其中最主要的就是,如果打印件的形状比较特殊,支撑结构全部出现在其内部,去除它们则会比较麻烦,有时甚至根本无法去除。

  可溶性支撑材料应运而生。一开始,人们认为这是完美的解决方法:打印完成后,将打印件丢进液体之中即可,剩下的一切全部都自动完成。然而事实证明,这并不是最好的选择。

  目前常用的可溶性支撑材料有两种:PVA(聚乙烯醇)和HIPS(抗冲击聚苯乙烯)。

  PVA这种材料可溶于水,可以用于双喷头打印机中,一个喷头打印耗材,另一个喷头打印PVA作为支撑结构。这种材料不仅可溶于水,容易去除,而且如果稍微升高水温的话,溶解速度更快。

  然而,PVA这种材料有个很严重的问题,那就是它能够吸收空气中的水汽。更严重的是,这种材料一旦吸收水汽后,就会变得非常粘稠,不适合3D打印。这就意味着,必须妥善保存PVA材料,将其密封,一旦接触到空气受潮,基本就不能用了。不仅如此,PVA材料对温度极其敏感,温度过高的话,很容易堵塞喷头。而且,这种材料还无法牢固地黏在打印件上。

  HIPS材料,这种材料也是可溶性的,不过它不溶于水,只能溶于柠檬烯中。柠檬烯就是家庭常用清洁产品柠檬味洗洁精的成分之一,味道非常好闻。打印完成后,只要将打印件放入柠檬烯中,它便能自动溶解。HIPS材料并没有PVA材料的那几种缺陷。

  然而,HIPS材料的溶剂必须是柠檬烯,而不是厨房里的洗洁精。因此,柠檬烯必须额外购买,而它的价格并不便宜。而且,多数情况下,柠檬烯溶剂是无法重复使用的。因此,打印的越多,购买的柠檬烯就越多。

  综上,除非是打印技术进步到不再需要支撑材料,否则在选择可溶性支撑材料时,一定要慎重考虑,权衡利弊。

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