【行业资讯】3D树脂打印全解析

一、通用型树脂：入门首选与细节王者

（一）标准树脂：性价比之王的多面手

标准树脂堪称 3D 树脂打印领域的 “万金油”，以亲民的价格和出色的综合性能，成为众多新手玩家和追求性价比用户的心头好 。它就像一位基本功扎实的全能选手，在各个方面都有着不错的表现。从性能参数来看，标准树脂的固化速度相当快，一般情况下，单层固化时间能控制在 10 秒以内，这意味着在打印过程中能大大节省时间成本，提高打印效率。同时，它的收缩率极低，通常小于 0.1%，这使得打印出来的模型尺寸稳定性极佳，基本不用担心因为收缩而导致的变形问题，能够实现 ±0.1mm 的高精度打印。其表面粗糙度 Ra≤1.6μm，打印完成后，模型表面光滑细腻，触感舒适，即便是不进行复杂的后处理，也能有不错的展示效果。

在实际应用中，标准树脂的身影随处可见。对于产品设计师来说，在设计新产品的初期，需要制作大量的外观原型来进行展示和评估，标准树脂就派上了大用场。用它打印出来的原型，不仅能精准呈现产品的外观设计，还能通过喷漆等简单的后处理方式，模拟出产品的真实质感，为产品的进一步优化提供直观的参考。在教育领域，标准树脂也是制作教学模型的理想材料。无论是生物课上的人体器官模型，还是物理课上的机械结构模型，都能通过标准树脂打印轻松实现，帮助学生更好地理解抽象的知识概念。而且，标准树脂常见的灰白颜色，简洁大方，不会过于花哨，反而更能突出模型的结构和细节。

（二）精细树脂：微米级细节的雕刻师

如果说标准树脂是一位全能选手，那么精细树脂就是一位专注于微观世界的艺术大师，以追求极致的细节和精度为使命。在珠宝首饰制作行业，每一个细节都关乎着作品的灵魂和价值。精细树脂凭借其卓越的性能，成为了珠宝设计师们的得力助手。它能够清晰地呈现出珠宝上那些极其细微的纹理和图案，比如精致的蕾丝花纹、细腻的叶脉纹路，甚至是只有几微米大小的钻石镶嵌槽，都能被精准地打印出来，为后续的珠宝镶嵌和加工提供了高精度的模具。

在牙科义齿领域，精细树脂同样发挥着不可替代的作用。每个人的牙齿形状和结构都是独一无二的，义齿需要与患者的口腔完美贴合，才能确保舒适度和功能性。精细树脂通过先进的 3D 打印技术，可以根据患者的口腔扫描数据，定制出高精度的义齿模型，其精度可以达到 50μm 以下，能够精确地复制牙齿的每一个细微特征，从牙根的形态到牙冠的纹理，都栩栩如生。这不仅大大提高了义齿的制作效率，还能显著提升义齿的佩戴舒适度和美观度，让患者重拾自信的笑容。

对于艺术雕塑家来说，精细树脂更是实现创意的魔法材料。那些复杂的艺术雕塑，往往蕴含着艺术家丰富的情感和独特的创意，每一个线条、每一个曲面都承载着艺术的灵魂。精细树脂的特殊配方使其具有良好的流动性，粘度≤300mPa・s，能够轻松地填充到模具的每一个角落，确保复杂曲面的成型精度。同时，固化后的硬度达到邵氏 D75 以上，使得雕塑作品具有足够的强度和稳定性，不易损坏。经过激光光固化（SLA）或数字光处理（DLP）技术打印后，雕塑作品无需二次打磨，就能呈现出完美的细节和光滑的表面，将艺术家的创意原汁原味地展现出来 。

二、高性能树脂：工业级应用的核心支撑

（一）高强度树脂：机械性能的突围者

在工业制造的舞台上，高强度树脂凭借其卓越的机械性能，成为了制造功能性原型和终端零件的中流砥柱。它就像是一位经过千锤百炼的钢铁战士，拥有着超乎寻常的力量和坚韧。为了达到如此出色的性能，科学家们在树脂的配方中加入了玻璃纤维或纳米颗粒进行改性，这就好比给树脂注入了强大的“力量基因”。经过这样的改性，高强度树脂的拉伸强度能够轻松突破 60MPa，就像一位强壮的大力士，能够承受巨大的拉力而不被拉断；弯曲模量超过 2GPa，使得它在受到弯曲力时，依然能够保持稳定的形状，不易发生变形；抗冲击韧性达 25kJ/m²，意味着它具备了出色的抗冲击能力，即使遭受猛烈的撞击，也能安然无恙 。这些性能指标使得高强度树脂的性能直逼传统的 ABS 工程塑料，甚至在某些方面更胜一筹。

在汽车制造领域，高强度树脂被广泛应用于制造汽车卡扣、机械齿轮箱等承力部件。汽车在行驶过程中，这些部件需要承受各种复杂的力，包括振动、冲击和扭矩等。高强度树脂凭借其优异的机械性能，能够确保这些部件在长期的使用过程中保持稳定的性能，不易损坏，从而提高汽车的整体安全性和可靠性。在电子设备制造领域，部分高强度树脂型号还具备阻燃特性，达到了 UL94 V-0 级的阻燃标准。这一特性使得它们成为了电子设备外壳的理想材料，能够有效地防止火灾的发生，保护用户的生命和财产安全，实现了从原型制作到实用零件生产的无缝对接，为工业制造带来了更高的效率和更低的成本。

（二）耐高温树脂：极端环境的稳定器

当我们谈及高温环境下的材料应用，耐高温树脂无疑是其中的佼佼者，它就像一位无畏的勇士，能够在极端高温的环境中坚守岗位，保持稳定。在航空航天领域，发动机内部的温度极高，普通的材料根本无法承受这样的高温考验。而耐高温树脂却能凭借其出色的性能，成为制造发动机进气歧管原型的不二之选。它的热变形温度（HDT）≥150℃，这意味着在高温环境下，它依然能够保持稳定的形状，不会因为温度升高而发生变形；线性膨胀系数≤20ppm/℃，使得它在温度变化时，尺寸变化极小，能够确保零部件之间的紧密配合。通过引入芳香族聚合物链段，耐高温树脂在 200℃的高温下仍能保持 90% 的初始强度，就像一位坚韧不拔的战士，在高温的战场上依然能够保持强大的战斗力。

在汽车引擎和电子散热等领域，耐高温树脂同样发挥着重要的作用。汽车引擎在运行过程中会产生大量的热量，需要高效的散热部件来保证引擎的正常运行。耐高温树脂制成的散热部件，不仅具备良好的散热性能，还能在高温环境下保持稳定的结构和性能。在电子设备中，随着电子元件的功率不断提高，散热问题也日益突出。耐高温树脂用于制造 LED 散热支架等部件，能够有效地将热量散发出去，同时凭借其优良的电绝缘性（体积电阻率≥10^14Ω・cm），确保电子设备的安全运行。部分高端型号的耐高温树脂甚至能够支持 300℃以上的短期耐温，满足了航空部件等对材料性能极为严苛的测试要求，彻底打破了传统树脂 “不耐热” 的刻板印象，为高温环境下的工业应用开辟了新的道路。

（三）柔性 / 弹性树脂：刚柔并济的变形专家

柔性 / 弹性树脂仿佛是一位神奇的变形大师，兼具柔韧性和弹性，能够在不同的场景中展现出独特的魅力。它模仿橡胶材料的力学特性，拥有着出色的变形能力和弹性回复能力。柔性树脂的邵氏硬度范围覆盖 20A-80A，就像一位可以自由调节硬度的艺术家，能够根据不同的需求，展现出不同的柔软度；断裂伸长率可达 300% 以上，意味着它在被拉伸时，能够产生很大的变形而不断裂，就像一根具有超强弹性的橡皮筋。这种特性使得它非常适合用于打印具有弹性回复能力的密封件、减震垫、仿生器官模型等。在实际应用中，密封件需要具备良好的柔韧性和密封性，以确保设备的正常运行；减震垫则需要能够有效地吸收和分散冲击力，保护设备免受震动的影响；仿生器官模型则需要模拟真实器官的柔软度和弹性，为医学研究和手术模拟提供可靠的模型。

弹性树脂则在柔性树脂的基础上，进一步优化了交联密度，使其具备了更高的回弹性能。它就像一位弹力十足的弹簧，在受到外力作用后，能够迅速恢复原状。这种特性使得弹性树脂适用于需要高回弹性能的场景，如运动鞋中底、硅胶按键等。在运动鞋中底的应用中，弹性树脂能够提供良好的缓冲和回弹性能，让穿着者感受到舒适的脚感，同时还能减少运动对身体的冲击；在硅胶按键的应用中，弹性树脂能够确保按键在按下后能够迅速回弹，提供清晰的手感反馈。通过光固化技术，弹性树脂能够实现复杂曲面的一次性成型，替代了传统开模工艺的高成本与长周期，为制造业带来了更高的效率和更低的成本，让产品的设计和生产更加灵活多样。

三、特殊功能树脂：细分领域的定制化方案

（一）透明树脂：光学性能的追求者

透明树脂堪称 3D 打印材料中的 “水晶精灵”，以其卓越的光学性能，成为了追求透明效果和光学精度应用的首选材料。它的透光率如同纯净的水晶一般，在 550nm 波长下，透光率≥85%，这样出色的透光性能，使其几乎能够媲美我们日常生活中常见的 PMMA（亚克力）材料，能够让光线毫无阻碍地穿透，呈现出清澈透明的视觉效果 。而且，透明树脂还具备良好的耐黄变性，在长时间的使用过程中，ΔE≤3/1000h，这意味着它不会轻易因为光照、氧化等因素而变黄，始终能保持晶莹剔透的外观，为产品的长期使用提供了可靠的保障。

在打印完成后，经过精心的抛光处理，透明树脂能够达到光学级的表面精度，表面粗糙度 Ra≤0.2μm，表面光滑如镜，几乎看不到任何瑕疵。这种高精度的表面质量，使得它在光学透镜原型的制作中表现出色，能够精确地控制光线的折射和聚焦，为光学产品的研发提供了高精度的模型。在医疗内窥镜模型的制作中，透明树脂的透明特性和高精度表面，能够真实地模拟人体内部器官的结构和形态，帮助医生更好地进行手术模拟和培训。在灯具导光件的应用中，它能够高效地传导光线，提高灯具的照明效果，让光线更加均匀地分布 。

更为神奇的是，部分型号的透明树脂还支持渐变透明效果。通过独特的分层固化技术，它能够实现从半透明到全透明的自然过渡，这种独特的效果为艺术装置和高端展示品带来了前所未有的视觉体验。想象一下，在一个艺术展览中，一件由渐变透明树脂制作的雕塑，在灯光的照耀下，呈现出如梦如幻的光影效果，从朦胧到清晰，仿佛在讲述着一个神秘的故事，吸引着观众的目光，让人陶醉其中。

（二）生物兼容树脂：医疗领域的安全之选

在医疗领域，生物兼容树脂就像是一位守护生命健康的安全卫士，以其卓越的生物相容性，为医疗器械定制和生物医学应用提供了安全可靠的解决方案。它通过了严格的 ISO 10993 生物相容性测试，这是国际公认的评估医疗器械生物学安全性的标准，意味着它不含双酚 A 等有害成分，不会对人体组织或体液产生不良反应，能够与人体和谐共处。

生物兼容树脂根据其与人体接触的程度和时间，分为Ⅰ 类（表面接触）、Ⅱ 类（短期体内接触）和 Ⅲ 类（长期植入）三个类别。不同类别的生物兼容树脂，具有不同的特性和应用场景。在牙科种植导板的制作中，Ⅰ 类生物兼容树脂能够与口腔黏膜表面接触，为种植手术提供精确的定位和引导，确保种植体的准确植入；Ⅱ 类生物兼容树脂则常用于助听器外壳的制作，它可以在短期内与耳道皮肤接触，舒适且安全，同时还能根据患者的耳道形状进行个性化定制，提供更好的佩戴体验；Ⅲ 类生物兼容树脂则是手术机器人末端执行器的理想材料，它能够长期植入人体，并且在复杂的生理环境中保持稳定的性能，为手术的精准操作提供有力支持 。

生物兼容树脂不仅具备良好的生物相容性，还兼顾了细胞相容性和灭菌耐受性。它能够为细胞提供良好的生长环境，细胞存活率≥95%，确保了在生物医学应用中，不会对细胞的生长和功能产生负面影响。同时，它还支持环氧乙烷 / 伽马射线灭菌，这两种灭菌方式是医疗领域常用的灭菌方法，能够有效地杀灭细菌和病毒，保证医疗器械的无菌状态，为个性化医疗设备的快速制造提供了安全保障。无论是复杂的手术器械，还是精密的植入式医疗器械，生物兼容树脂都能凭借其出色的性能，为医疗行业的发展贡献力量。

（三）铸造树脂：精密铸造的数字化桥梁

在珠宝首饰和牙科修复等领域，铸造树脂就像是一座连接传统铸造工艺和现代数字化技术的桥梁，以其独特的“无灰化燃烧” 特性，成为了熔模铸造的关键材料。当铸造树脂在高温下燃烧时，它能够完全挥发，燃烧残留率≤0.01%，这就避免了传统蜡模在燃烧后产生灰分，从而污染金属铸件的问题，确保了金属铸件的表面质量，使其表面粗糙度 Ra≤0.8μm，光洁如新。

铸造树脂的高精度打印能力更是令人惊叹，它能够实现层厚≤50μm 的高精度打印，这意味着它可以捕捉到极其细微的细节，哪怕是 0.05mm 的微小结构，也能被精准地还原出来。在珠宝首饰制作中，复杂的镂空结构和微镶爪镶设计是展现珠宝独特魅力的关键。铸造树脂凭借其高精度的打印能力，能够将这些复杂的设计完美地呈现出来，为珠宝的制作提供了高精度的模具。在牙科修复领域，每个人的牙齿形状和结构都是独一无二的，铸造树脂可以根据患者的口腔扫描数据，定制出高精度的牙齿模型，为牙科修复提供精准的基础 。

使用铸造树脂制作的打印原型，在经过焙烧后会完全挥发，为贵金属铸造提供了零缺陷的模具方案。这不仅大大提高了铸造的精度和质量，还显著缩短了高端珠宝和牙科修复体的生产周期。想象一下，一位珠宝设计师，通过 3D 打印技术，使用铸造树脂快速制作出珠宝的原型，经过简单的后处理后，直接进行贵金属铸造，短短几天内就能完成一件精美的珠宝作品，大大提高了设计和生产的效率，让更多的创意能够快速地转化为现实 。

四、辅助材料：打印过程的隐形功臣

（一）支撑树脂：复杂结构的守护者

在 3D 树脂打印的奇妙世界里，当我们遇到那些具有悬空、倒钩等独特几何特征的模型时，支撑树脂就如同一位忠诚的守护者，挺身而出，发挥着至关重要的作用。它就像是建筑中的脚手架，虽然在最终的成品中并不显眼，但却是确保整个结构稳定搭建的关键。

支撑树脂之所以能够胜任这一重要角色，得益于其独特的性能特点。它具有低粘附力，剥离力≤5N/cm²，这使得它在完成支撑任务后，能够轻松地与打印本体分离，就像轻轻撕下一张贴纸，不会留下任何痕迹。同时，它还具备高溃散性，这意味着它在固化后，强度适中，既能像坚固的支柱一样稳定地支撑起悬臂结构，最大跨度可达 50mm，确保模型在打印过程中不会因为自身重力而发生变形或坍塌；又能在打印完成后，通过手工剥离或溶剂溶解的方式快速去除。对于一些特殊的水溶性支撑树脂，只需将打印件浸泡在水中，支撑树脂就会逐渐溶解，就像冰雪在春天里悄然融化，不会对打印本体造成任何损伤。

在实际应用中，支撑树脂的身影无处不在。在航空领域，航空叶片的形状复杂，充满了各种曲面和悬空结构，支撑树脂能够精准地为这些复杂结构提供支撑，确保叶片在打印过程中能够完美成型，为航空发动机的高效运行提供可靠的保障。在艺术雕塑领域，艺术家们的创意往往天马行空，复杂的曲面和独特的造型是他们表达情感的方式。支撑树脂能够帮助他们将这些创意转化为现实，无论是细腻的纹理，还是夸张的造型，都能在支撑树脂的帮助下，通过 3D 打印技术完美呈现出来，为艺术创作打开了新的大门 。而且，部分型号的支撑树脂还支持与主材料的颜色区分，这就好比给不同的零件涂上了不同的颜色，在后期质检时，能够更加清晰地分辨出支撑结构和打印本体，便于及时发现问题，确保复杂曲面的成型成功率提升 90% 以上，让每一个作品都能达到极致的完美。

（二）可水洗树脂：环保工艺的革新者

在当今这个倡导绿色环保的时代，可水洗树脂以其独特的环保优势，成为了 3D 树脂打印领域的一颗璀璨新星，引领着环保工艺的革新潮流。它就像是一位绿色使者，为我们带来了更加清洁、安全的打印体验。

可水洗树脂最大的亮点在于其采用了水基清洗工艺，这一创新的工艺彻底改变了传统的清洗方式。在过去，使用标准树脂打印后，需要用异丙醇（IPA）等有机溶剂进行清洗，这些有机溶剂不仅具有挥发性，会产生刺鼻的气味，对人体健康造成一定的危害，还存在易燃易爆的风险，使用和储存都需要格外小心。而可水洗树脂的出现，让这一切都成为了过去。它只需用水作为溶剂，就能轻松地将打印件表面残留的树脂清洗干净，就像用水清洗餐具一样简单方便。而且，清洗后的废水可生物降解，不会对环境造成污染，这使得 VOC（挥发性有机化合物）排放降低了 70%，大大减少了对环境的压力，为我们的地球家园增添了一份绿色的保障。

在性能方面，可水洗树脂也毫不逊色。它的固化性能与标准树脂一致，硬度达到 D70，精度能够控制在 ±0.1mm，这意味着它在保证环保的同时，也能确保打印出来的模型具有良好的质量和精度。而且，它的粘度更低，≤200mPa・s，这使得它在打印过程中具有更好的流动性，能够更顺畅地填充到模具的各个角落，特别适合桌面级打印机使用。对于教育机构来说，学生们在使用 3D 打印机进行学习和创作时，可水洗树脂的安全性和环保性能够让老师们更加放心，不用担心学生们会接触到有害的化学试剂。对于家庭用户来说，可水洗树脂的简单操作和环保特性，让他们能够更加轻松地享受 3D 打印带来的乐趣，不用担心对家庭环境造成污染。可水洗树脂的出现，兼顾了操作安全性与打印质量，为 3D 打印技术的普及化应用奠定了坚实的基础，让更多的人能够参与到 3D 打印的奇妙世界中来 。

五、选型指南：如何匹配你的打印需求？

面对琳琅满目的 3D 树脂材料，如何精准匹配自己的打印需求，成了摆在众多爱好者和从业者面前的一道难题。别担心，下面我就为大家提供一份实用的选型指南，帮助你在众多材料中找到最适合自己的那一款。

原型验证：优先选择标准树脂（低成本）或高速树脂（打印速度提升 30%）

在产品研发的初期，我们通常需要制作大量的原型来验证设计的可行性。这个阶段，成本和速度是我们首要考虑的因素。标准树脂凭借其亲民的价格和不错的综合性能，成为了众多人的首选。它就像一位可靠的伙伴，能够快速地将我们的设计想法转化为实体模型，虽然没有特别突出的性能，但在各个方面都能满足原型验证的基本需求，帮助我们以较低的成本快速迭代设计。而高速树脂则像是一位风驰电掣的短跑健将，专为追求速度的用户而生。它通过优化配方，大大缩短了固化时间，使打印速度提升了 30% 以上，能够在短时间内制作出多个原型，让我们的设计验证流程更加高效。

功能测试：根据受力 / 耐温需求，高强度树脂（机械性能）或耐高温树脂（热稳定性）

当我们进入到功能测试阶段，就需要材料具备更强大的性能。如果打印的部件需要承受较大的机械负荷，比如汽车发动机的零部件、机械装置的传动部件等，那么高强度树脂就是我们的最佳拍档。它经过特殊的配方优化，添加了玻璃纤维或纳米颗粒等增强材料，使其机械性能得到了大幅提升，拉伸强度、弯曲模量和抗冲击韧性都非常出色，能够轻松应对各种复杂的受力情况，确保部件在实际使用中稳定可靠。而如果部件需要在高温环境下工作，比如航空发动机的进气歧管、电子设备的散热部件等，耐高温树脂就成了不可或缺的选择。它具有较高的热变形温度和出色的热稳定性，能够在高温下保持形状和性能的稳定，为高温环境下的功能测试提供了有力的保障。

医疗应用：严格筛选生物兼容等级，确认 ISO 10993 认证范围

在医疗领域，安全是首要原则，这就要求我们必须严格筛选生物兼容等级，仔细确认 ISO 10993 认证的范围。不同类别的生物兼容树脂，适用于不同的医疗场景。比如，Ⅰ 类生物兼容树脂主要用于与人体表面接触的医疗器械，如牙科种植导板、助听器外壳等；Ⅱ 类生物兼容树脂适用于短期与人体内部组织接触的器械，如手术器械、引流管等；Ⅲ 类生物兼容树脂则用于长期植入人体的医疗器械，如人工关节、心脏支架等。在选择时，我们一定要根据具体的应用场景，选择相应类别的生物兼容树脂，并且要确保其通过了严格的 ISO 10993 认证，以保障患者的安全。

精密制造：精细树脂（细节精度）或铸造树脂（无灰燃烧特性）

对于精密制造领域，细节精度和表面质量至关重要。精细树脂就像是一位精雕细琢的工匠，能够打印出极其精细的细节，其精度可以达到 50μm 以下，能够完美地呈现出复杂的曲面和微小的结构，是制作珠宝首饰、精密模具、微型零件等的理想材料。而铸造树脂则凭借其独特的 “无灰化燃烧” 特性，成为了精密铸造的关键材料。在熔模铸造过程中，铸造树脂能够完全挥发，不会留下任何灰分，从而确保了金属铸件的表面质量和精度，为高端珠宝和精密机械零件的铸造提供了零缺陷的模具方案。

外观展示：透明树脂（光学效果）或彩色树脂（预染色技术，色准ΔE≤2）

当我们的目标是制作外观展示模型时，透明树脂和彩色树脂就能大显身手。透明树脂就像一块晶莹剔透的水晶，具有出色的光学性能，透光率高，表面光滑，能够呈现出清晰透明的视觉效果，非常适合制作灯具、展示品、光学元件等，让我们的作品在光线下绽放出独特的魅力。彩色树脂则像是一位色彩斑斓的画家，采用了先进的预染色技术，能够实现丰富多样的色彩选择，色准ΔE≤2，色彩鲜艳且准确，打印出来的模型无需后期上色，就能拥有逼真的色彩效果，为艺术创作、手办制作、产品展示等领域带来了更多的创意和可能性 。

结语：树脂材料的未来进化

随着光固化技术（SLA/DLP/LCD）的迭代，3D 树脂正从 “单一性能” 向 “多功能复合” 发展。例如，兼具高强度与生物兼容的医用级工程树脂、支持紫外光二次固化的可修复材料、以及模拟金属 / 陶瓷质感的功能性涂层树脂，不断拓展应用边界。作为创作者，理解树脂分类的核心参数（如玻璃化转变温度 Tg、断裂伸长率、生物安全等级），才能精准释放 3D 打印的制造潜力，让每个创意都能找到最合适的 “数字材料”。

沈阳市特种加工学会

诚邀您的加入

　　沈阳市特种加工学会是沈阳市特种加工学科的群众性学术团体。本会接受沈阳市机械工程学会的领导。接受全国特种加工学会的指导。本会的宗旨是：维护道德风尚，崇尚实事求是；促进技术进步，坚持民主办会；强调以人为本、谋求社会福祉。以学术交流为中心，大力促进沈阳市特种加工领域新技术、新工艺、新装备的开发和应用，加快科技成果转化为生产力的进程，提高学术水平，发展产业市场，为沈阳市的经济建设做出贡献。现有遍布全国各地会员2600人，企业会员1300余家。学会为服务会员、助力行业腾飞，推出五大特色服务：特技服务、科技服务、资源服务、智力服务、智数服务。