用于FDM 3D打印的可溶材料

魔猴君  知識堂   351天前

在3D打印的后處理過程中，移除支撐有時可能是一個棘手的步驟。不過，還是有解決辦法的。如果您有雙擠出機FDM 3D打印機或其他允許多材料打印的工藝，您可以選擇使用可溶性支撐材料。這些材料具有溶解在水中或與化學(xué)試劑或有機試劑一起溶解的特殊性，提供了一種實用的替代方案。

本文，魔猴網(wǎng)為大家講解3D打印可溶材質(zhì)。

水溶性材料

聚乙烯醇

聚乙烯醇(PVA)是FDM 3D打印中復(fù)雜結(jié)構(gòu)最常用的可溶性支撐材料之一。其主要優(yōu)點是能夠溶于水，簡化介質(zhì)去除過程，無需使用刺激性化學(xué)品或費力的后處理。PVA的水溶性還使得制造形狀更復(fù)雜的零件變得更加容易，從而提高了設(shè)計靈活性。它與不同長絲（例如PLA和尼龍）的兼容性拓寬了其應(yīng)用范圍，可以創(chuàng)建具有視覺吸引力的模型和更耐用的原型。此外，為了獲得良好的打印效果，PVA需要將打印床預(yù)熱到45至60℃，擠出機的溫度必須達到180至200℃。盡管存在對濕度敏感等困難，但由于其透明、可生物降解、無毒和易于溶解等優(yōu)勢，PVA仍然是制造模具、裝飾物品和概念模型的特別有用的材料。

照片來源：UltiMaker

BVOH

FDM 3D打印中用于支撐結(jié)構(gòu)的另一種水溶性材料是BVOH（丁烯二醇乙烯醇共聚物）。在傳統(tǒng)支撐可能難以移除或無法提供所需結(jié)果的情況下，它特別有用。事實上，BVOH使得移除支撐變得非常容易。3D打印出物體后，只需將其浸入熱水中，支撐物就會100%完全溶解。BVOH非常適合打印原型，例如小型模型和那些難以到達空間以移除支撐的模型。這種材料還適用于精細細節(jié)、珠寶、裝飾品和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。它在設(shè)計時不對物體的形狀施加任何限制。此外，BVOH是環(huán)保的，通常可以倒入家庭下水道中處理。您可以使用不同的材料進行打印，例如PLA、ABS、PET-G、ASA和彈性絲。為了保持其質(zhì)量，建議將其存放在干燥的地方或快速使用，以保護其免受潮濕、光線和紫外線的影響。

照片來源：纖維學(xué)

Aquasys 120

Aquasys 120由Infinite Material Solutions開發(fā)，標(biāo)志著3D打印支撐材料領(lǐng)域的突破。其特殊配方結(jié)合了水溶性聚合物和海藻糖多糖，可確保高熱穩(wěn)定性，同時保持最佳柔韌性。Aquasys 120的溶解度使其在室溫下的溶解速度是PVA的兩倍，在加熱至約80度的水中溶解速度高達六倍。其多功能性體現(xiàn)在它與PLA、CPE、ABS、ASA、TPU、PC-ABS、PP或PETG等各種材料的兼容性，使其成為3D打印市場上最通用、適應(yīng)性最強的介質(zhì)之一。然而，這并不是唯一的選擇。Aquasys 180還將自己定位為先進且高度兼容的支撐材料的無與倫比的基準(zhǔn)。它是水溶性的，與PEEK、PEKK、PEI和PPSU等先進高溫材料兼容。

照片來源：無限材料解決方案

易溶于有機溶劑的材料

HIPS，一種用于支撐的熱塑性聚合物

HIPS或“高抗沖聚苯乙烯”是一種基于聚苯乙烯和聚丁二烯橡膠混合物的熱塑性聚合物。它經(jīng)常用作FDM打印中的支撐材料。其主要特點在于其高溶解度，與其他載體的區(qū)別在于其易溶于有機溶劑。這意味著無需工具即可將打印部件與支撐材料分離。只需將部件浸入溶液中即可。除了其溶解性之外，HIPS還具有其他優(yōu)點，例如耐熱性和半透明性，使您可以透視材料，從而使打印過程變得更容易。然而，盡管有這些優(yōu)點，但它也有一些缺點，例如變色的風(fēng)險、印刷過程中產(chǎn)生有毒煙霧、耐低溫性差等。

PVB

PVB作為印刷支撐材料，對于復(fù)雜物體或需要內(nèi)部支撐的物體非常有用。可溶于溶劑，可輕松去除打印后支撐物。PVB的化學(xué)溶解度，尤其是與異丙醇(IPA)等試劑的溶解度，在打印部件的后處理過程中提供了粘合和平滑的優(yōu)勢。此外，它與PETG和尼龍等各種材料的廣泛兼容性為其使用提供了靈活性。

照片來源：Polymaker

ATP基聚合物

基于ATP的聚合物（丙烯酸酯三元共聚物）非常適合3D打印支撐結(jié)構(gòu)，因為它們可溶于堿性溶液。與其他材料不同，它們不會簡單地在與水接觸時溶解，而是需要液體的堿性pH值，因此與PVA等材料相比，它們對潮濕環(huán)境不太敏感。盡管它們更能抵抗環(huán)境濕度，但必須將燈絲線軸放置在陰涼的地方，避免陽光直射。基于ATP的支撐材料與ABS和ASA等材料兼容，但具體兼容性取決于制造商。通常，制造商會提供有關(guān)兼容材料的詳細信息并提供有關(guān)打印設(shè)置的說明。打印后，可以通過向水中添加活化劑（通常與燈絲一起提供）將支撐結(jié)構(gòu)溶解在堿性液體中。基于ATP的支撐材料的一個例子是Zortrax的Z-Support ATP，它也提供了活化劑。

照片來源：Zortrax

來源：3dnatives