用于3D打印中的可溶性材料有哪些

    在3D打印后处理流程中，支撑结构移除常被视为技术难点。针对这一问题，双喷头FDM3D打印机或多材料兼容工艺提供了创新性解决方案。采用可溶性支撑材料。这类材料具备在特定介质中溶解的特性（如水、化学试剂或有机溶剂），为复杂结构打印提供了高效替代方案。

    水溶性支撑材料体系

    聚乙烯醇（PVA）

    聚乙烯醇（PVA）是FDM3D打印中处理复杂几何结构的首选可溶性支撑材料。其核心优势在于完全水溶性，可简化后处理流程，避免使用刺激性化学品或人工物理移除操作。PVA的水溶特性还支持更复杂的设计自由度，提升模型视觉表现力与原型耐用性。该材料与PLA、尼龙等主流丝材具有良好的兼容性，适用于制造模具、装饰件及概念模型。为确保打印质量，PVA需在45-60℃加热床上进行，挤出温度需控制在180-200℃之间。尽管存在吸湿性挑战，但其透明、可降解、无毒及易溶解等特性仍使其成为特定场景下的理想选择。

    BVOH（丁烯二醇乙烯醇共聚物）

    BVOH是FDM工艺中另一种高效水溶性支撑材料，尤其在传统支撑难以移除或效果不佳时展现独特价值。打印完成后，仅需将零件浸入热水（建议温度60-80℃），支撑结构即可实现100%完全溶解。该材料特别适用于微型模型、内部复杂腔体结构及珠宝等精细部件的打印。BVOH支持与PLA、ABS、PET-G、ASA及弹性丝材等多类材料协同使用，且溶解后可直接排入家庭下水道系统，具备环保优势。为维持材料性能，需注意避光、干燥存储，并快速使用以避免吸湿。

    Aquasys系列（120/180）

    Aquasys120由InfiniteMaterialSolutions研发，标志着支撑材料领域的技术突破。其专利配方融合水溶性聚合物与海藻糖多糖，在保持高热稳定性的同时实现优异柔韧性。该材料在室温水中溶解速度是PVA的两倍，加热至80℃时溶解效率可提升六倍。Aquasys120兼容PLA、CPE、ABS、ASA、TPU、PC-ABS、PP、PETG等广泛材料，被誉为市场上适配性最强的支撑解决方案之一。其升级版Aquasys180则进一步拓展至高温材料领域，可与PEEK、PEKK、PEI、PPSU等先进工程塑料协同使用。

    有机溶剂溶解型支撑材料

    HIPS（高抗冲聚苯乙烯）

    HIPS是基于聚苯乙烯与聚丁二烯橡胶混合的热塑性支撑材料，常用于FDM工艺。其核心特性在于可溶于有机溶剂（如柠檬烯），实现无机械干预的支撑移除。HIPS还具备耐热性与半透明性，便于打印过程监控。但材料存在变色风险，且打印时可能释放有毒烟雾，低温性能较弱，需在通风环境中使用。

    PVB（聚乙烯醇缩丁醛）

    PVB作为支撑材料，尤其适用于内部复杂结构或需要隐蔽支撑的3D打印件。其化学溶解特性（如与异丙醇反应）可实现高效后处理，同时兼具粘合与表面平滑功能。PVB与PETG、尼龙等材料的兼容性提升了工艺灵活性，适用于对表面精度要求较高的场景。

    碱性溶液溶解型支撑材料

    ATP基聚合物（丙烯酸酯三元共聚物）

    ATP基支撑材料需在碱性溶液（pH>7）中实现溶解，与PVA等水溶材料相比，对环境湿度敏感性更低。材料需避光存储，但无需极端干燥条件。该类材料与ABS、ASA等工程塑料兼容，具体参数需参考制造商指南。打印后，通过添加专用活化剂（通常随材料附赠）可加速碱性溶液中的溶解过程。典型代表如Zortrax的Z-SupportATP，提供完整的活化剂配套方案。

    综上，可溶性支撑材料通过差异化溶解机制（水溶、有机溶剂溶、碱性溶液溶），为3D打印复杂结构提供了多元化解决方案。材料选择需综合考虑主材类型、打印设备配置、后处理条件及环保要求，以实现效率与成本的平衡。