3D打印中用到的树脂与塑料粉末材料哪个比较好

    3D打印材料的多样性常令用户面临选择难题，从塑料、陶瓷到金属，材料组合的复杂性成为入门3D打印领域的重要挑战。

    材料基础：热固性与热塑性塑料的差异

    3D打印塑料分为热固性塑料与热塑性塑料两大类，核心区别在于受热时的行为。热固性塑料在固化过程中发生分解，冷却后无法重新形成原有结构；而热塑性塑料加热后可塑形，经历多次熔化-凝固循环，但每次重新加热时性能会略有变化，因此成为3D打印最常用的材料类型。

    树脂与塑料粉末：增材制造的核心材料

    树脂与塑料粉末是增材制造领域应用最广泛的材料。据市场预测，到2029年，塑料粉末市场规模将达30亿美元（Linker报告），树脂市场更将突破7500亿美元（FortuneBusinessInsights）。两类材料分别对应不同3D打印工艺：粉末适用于激光熔融技术（如SLS），树脂则通过材料喷射或光聚合技术（如SLA、DLP、LCD）成型，具体细节将在下文展开，涵盖后处理、定价、材料特性及制造商信息。

    聚合物树脂的特性与应用

    当前3D打印树脂市场提供多样化选择，按性能可分为以下类型：

    标准树脂：成本低、易加工，表面触感柔软，但脆性较高，易破裂，主要用于快速原型制作。

    柔性树脂：具备高灵活性，可通过调整肖氏硬度实现不同硬度需求，适用于可弯曲或压缩的打印物体。

    水洗树脂：无需异丙醇清洗，仅用水即可去除残留，具有低气味、干燥快、粘性低的特点。

    工业树脂：分为耐温树脂与烧结树脂两类：

    耐温树脂：可承受238℃高温，适用于高精度、高热稳定性的原型制造。

    烧结树脂：固化速度快，表面光洁度高，后处理干净无残渣。

    牙科树脂：专为牙科领域开发，可着色、透明化，或调整硬度与灵活性，用于制造牙桥、牙冠、保持器等，需具备可消毒特性。

    塑料粉末的特性与应用

    热塑性塑料粉末市场中，尼龙是最常用的材料，包括PA12与PA11：

    尼龙PA12：石油基聚合物，耐温度变化与化学腐蚀，广泛用于汽车工业。

    尼龙PA11：生物基聚合物（含蓖麻油），耐热性好、弹性高，比PA12更环保。

    其他常见塑料粉末包括：

    PEEK：半结晶热塑性塑料，机械性能、耐热性与耐磨性优异，比强度高，可替代部分金属，但加工温度要求严格，主要用于汽车、航空航天与医疗领域。

    复合材料：由基体聚合物与短/长纤维（如碳纤维、玻璃纤维）组成。碳纤维复合材料轻量、高强、高硬；玻璃纤维复合材料密度更高，硬度较低但同样坚固。

    聚丙烯（PP）：半结晶热塑性塑料，耐化学品、电绝缘性好且重量轻，但热处理控制难度大，打印挑战较高。

    TPU：热塑性聚氨酯，柔韧性与耐用性突出，抗冲击、耐磨性强，但耐高温性能有限。

    塑料粉末的一大优势是可回收性：SLS与MJF工艺中使用的热塑性粉末，可在烧结后筛分并与新粉末混合重复利用，减少浪费。

    3D打印工艺与后处理流程

    树脂3D打印工艺

    光聚合技术是树脂3D打印的核心，包括SLA、DLP、LCD工艺，区别在于光源类型（SLA使用激光逐点固化，DLP通过投影仪整体固化，LCD则采用液晶屏遮光原理）。另一种工艺是材料喷射技术，可同时使用多种树脂（包括透明树脂）。

    后处理步骤包括：

    清洗：用异丙醇去除表面粘性残留，是关键步骤。

    支撑移除：根据零件几何形状，使用钳子等工具去除设计时添加的支撑结构。

    后固化：通过热处理（如阳光暴晒或专用固化设备）完成未完全固化的反应，时间因部件而异。

    精加工：可通过机械加工、打磨等表面处理提升美观度与性能。

    需特别注意树脂的毒性：接触皮肤可能引发严重刺激或过敏，紫外线照射下风险更高；吸入蒸气可能导致头晕，操作时需佩戴足够防护装备。

    塑料粉末3D打印工艺

    常用技术包括SLS、MJF与Stratasys的SAF：

    SLS：在构建板上铺粉后，激光选择性烧结粉末固化区域。

    MJF：铺粉后，在需融合区域沉积助熔剂，同时使用细化剂减少边缘融合，提升边缘光滑度。

    SAF：通过高能吸收流体沉积能量，实现粉末选择性融合。

    后处理流程：

    冷却：从粉块中取出零件前需充分冷却（最长可能需10小时）。

    去粉：手动或使用机器清除零件表面残留粉末。

    精加工：包括镀锌、喷漆、打磨等步骤，需穿戴防护设备避免吸入粉末。

    主要材料制造商与市场格局

    材料供应商分为两类：化学企业（生产原材料）与3D打印公司（可能合作开发或使用专有材料）。

    树脂制造商：LoctiteHenkel、CovestroAdditiveManufacturing、BASF、Arkema等化学企业主导原材料生产，同时与3D打印机厂商合作；Zortrax、Formlabs、EnvisionTEC等3D打印公司也在树脂领域表现突出。

    粉末制造商：Arkema、BASF、Evonik是塑料粉末的主要供应商，与HP、EOS等3D打印机厂商深度合作；AMPolymers、Fabulous等也在市场中占据一定份额。需注意的是，部分树脂3D打印机为封闭系统，仅兼容制造商自有材料。

    树脂与粉末的典型应用场景

    树脂：适用于高精度要求的场景，如微型零件、娱乐或珠宝行业的彩色组件；医疗领域（尤其是牙科）广泛用于手术导板、牙冠、植入物的制作。

    塑料粉末：卫生领域因尼龙的生物相容性，适用于直接接触皮肤的假肢制造；制造业用于功能性原型、中小批量生产（如齿轮、铰链）；汽车工业中替代金属部件以减轻重量。