光敏樹脂的案例
eSUN易生全新加推四款3D打印光敏樹脂
其中，使用光敏樹脂作為材料的光固化技術是3D打印技術中最為成熟的部分，成型制品具有最高的成型精度和速度，以及光潔的表面質量。現在，該技術已在多個領域里得到應用。
eSUN易生技術負責人朱經理表示，“當前，最主流的應用是FDM技術，然而對于那些想要提高打印品精度的創客來說，FDM的打印效果差強人意，熔融堆積的方式與光固化技術相比，速度也較為緩慢。因此，客戶可以選擇LCD/DLP等光固化技術，它們有著更高的成型精度，以及非常快的成型速度。特別是打印出的物體表面光滑，無需費時打磨，其使用耗材也安全環保。”
光固化打印精度遠遠高于FDM打印的精度
生物基環保光敏樹脂eResin-PLA
提到光敏樹脂，專業人的首要反應便是它是LCD/DLP/SLA技術的主要耗材。它的成型過程自動化程度高、制造原型表面質量好、尺寸精度高以及能夠實現比較精細的尺寸；打印時形態為液態狀，可以輕易實現復雜的幾何線條、鏤空等設計，工藝過程相對簡化，同時還減少了對環境的污染，這些特點都使光敏樹脂材料得到了創客們的廣泛青睞。然而，過去的光敏樹脂有存在氣味重、不環保等痛點，導致客戶使用體驗不佳。
市場上最新產品生物基環保光敏樹脂eResin-PLA，完美的解決了過去的樹脂痛點，由eSUN易生自主全新開發。eResin-PLA以PLA基多元醇為原料重新定義了光敏樹脂的創新，屬于全球首創生物基，安全又環保；打印精度高，且硬度好，耐劃傷；疏水性也好，表干，不易吸濕。
展開 高性能推薦：縱維立方全新自研的高剛性耐溫光敏樹脂——Rigid HT
高剛性耐溫樹脂Rigid HT
高剛性受力強
與普通光敏樹脂相比，Rigid HT在承受同等壓力的情況下抵抗變形的效果要優秀很多。通過C型件的承載對比，可以發現該樹脂與普通光敏樹脂在受力狀態下的差別表現如下圖所示。
普通光敏樹脂 VS Rigid HT：
同等承載下C型件的變形對比
加工需要受力的結構件或裝配件時，Rigid HT零件能夠承受更多外部作用力。
贏創高性能3D打印材料：新款光敏樹脂、聚醚醚酮絲材亮相2021亞洲TCT
包括：
匹配SLS技術的尼龍12（PA12）, PA613, TPA (尼龍彈性體)粉末產品；
匹配FDM技術的工業級和植入級聚醚醚酮（PEEK）絲材；
全新推出的匹配工業級DLP技術的設備的光敏樹脂產品，高韌性、高強度、類ABS的配方產品等。
贏創高性能聚合物業務線亞太區副總裁及總經理Toni Schreibweiss表示：“為了更好地服務基于聚合物的3D打印材料市場，贏創正式推出了全新光敏樹脂產品線。通過全新即用型材料配方，我們將持續推進材料戰略，使規模化3D打印生產技術在整條價值鏈上得到廣泛應用。我們將為市場提供性能出眾的特色產品，并幫助客戶開拓新的應用領域。”
全新光敏樹脂產品線
贏創全新光敏樹脂產品線將在展會上推出一系列高性能材料。其中，INFINAM? TI 3100 L可用于制造強度極高且耐沖擊性良好的3D打印部件。這一材料可抵御強力沖擊或沖壓等永久性力學作用，適用于從工業到汽車部件、消費品行業中的各類特定應用，既可滿足設計自由度上的需求，又能應對物品使用中的高機械負載情況。
INFINAM? ST 6100 L則有望填補高強度光敏樹脂材料的需求缺口。這一材料很適合對耐高溫性及機械強度要求較高的應用。
可作為3D打印金屬替代品的工業級聚醚醚酮（PEEK）絲材
INFINAM? PEEK 9359 F是一種用于工業級3D打印應用的新型絲材。這種自然色的PEEK可直接用于標準的PEEK材料FF/FDM 3D打印機。由于其具有高機械強度、耐水解性、良好的阻燃性等特性，這一材料特別適用于生產航空航天、汽車和石油天然氣行業的輕質高性能3D打印部件。
展開 提供3D打印材料與解決方案，助力3D打印產業發展
建立光敏樹脂材料協同創新實驗室
安田新材料攜手廈門數字智造工業研究院共同建立光敏樹脂材料協同創新實驗室，通過整合雙方在高性能 3D 打印材料上的專知與深厚的行業積累，以及在3D打印設計與服務上的優勢，為客戶提供綜合的 3D 打印解決方案。
安田新材料與廈門數字智造工業研究院將把光敏樹脂材料協同創新實驗室打造為材制造行業的關鍵樞紐，為客戶提供端對端的全面服務，從咨詢、設計、驗證到最終零部件打印，增強我們與客戶共同創新的能力。
健全的3D打印光敏樹脂產品線
安田新材料已經具備健全的3D打印光敏樹脂產品線：牙科專用3D打印光敏樹脂、功能型3D打印光敏樹脂、通用型3D打印光敏樹脂。
牙科鑄造樹脂
通用型3D打印光敏樹脂
功能型3D打印光敏樹脂
目前，安田新材料仍在持續不斷地開發3D打印材料，進一步豐富增材制造材料選擇的多樣性。
以客戶為中心，通過創新推動3D打印規模化應用
憑借安田新材料在光敏樹脂上的豐富經驗與技術專知，研發團隊可以直接與客戶保持緊密聯系，深入探討3D打印方面的應用。
3D打印技術已是大部分國家較受關注的新興技術之一，但是3D打印技術還存在某些局限性。這就需要材料研究人員不斷探索、優化與改進，才能進一步擴展3D打印的零件在終端產品的應用，并進一步豐富3D打印材料產品線，而豐富的材料選擇是3D打印發展為規模級工業制造技術的基礎。
展開 
深入剖析3D Systems光固化（SLA）3D打印技術
圖片來源：3d systems 網站
圖三
圖片來源：3d systems 網站
“光固化”技術3D打印設備的概念，如圖四所示，使用能量光源（例如，激光），并利用光敏樹脂受光硬化的特性，產生物體的剖面層；3D打印便是想辦法將每一個剖面層堆積并且黏合在一起，組成想要的成品。
圖四、
林士強／繪制
這種概念具體化的成品如圖五、圖六所示，其中“26”代表能量光源，“30”表示成品，而綠色的部分是“光敏樹脂”。工作臺的上下與能量光源的配合由計算機控制。這一層層的剖面厚度，視精密度需求，約在0.05－0.10mm左右。
圖五
圖片來源：USPTO
圖六、
圖片來源：USPTO
以上的過程，看起來簡單，其實快速制造一大堆厚度均勻的剖面，又要讓他們黏 在一起談何容易。3D Systems 公司花了不少工夫做這方面的研究。
展開 特種化學品巨頭贏創發力，加速3D打印材料創新
推出即用型光敏樹脂，殺入光固化3D打印市場
贏創于近期已經正式成立了全新聚合樹脂產品線，由此正式進入了光固化技術市場。
△光敏樹脂打印樣品
在2021TCT亞洲展上，首次公開展示了新產品線旗下的三款適用于工業級批量制造的即用型配方產品：
①INFINAM? TI 3100 L是贏創光敏樹脂產品線中的首款高性能材料，可用于制造強度極高且耐沖擊性良好的3D打印部件。得益于良好的特性組合，INFINAM? TI 3100 L可用于生產基于SLA、DLP等光聚合工藝的工業組件。根據測試，使用此種新材料打印而成的組件的沖擊抗性為30 J/ m3，斷裂伸長率高達120%，因此可抵御強力沖擊或沖壓等永久性力學作用。INFINAM? TI 3100 L適用于從工業到汽車部件、消費品行業中的各類特定應用，既可滿足設計自由度上的需求，又能應對物品使用中的高機械負載情況。
②第二款產品INFINAM? ST 6100 L則有望填補高強度光敏樹脂材料的需求缺口。INFINAM? ST 6100 L的抗張強度為89 MPa，撓曲應力為145 MPa，其制件機械強度接近于注塑件中的25%玻纖增強尼龍，并且具有120℃的熱變形溫度（HDT）。
③第三款產品是市場上最接近于ABS注塑件的光敏樹脂產品，同時具有相當優秀的耐沖擊性能和制件強度，熱變形溫度在75- 83℃左右。
這三款材料都具有優秀的耐老化性和極高的打印穩定性，并且都是單組份體系配方，隨取隨用，方便快捷，非常適合用戶使用DLP類型的工業打印設備直接制造批量化的零件。
材料大廠助力3D打印產業發展
南極熊看到，越來越多的化學化工巨頭，例如贏創、巴斯夫、科思創、帝斯曼、漢高、萬華等，憑借自身的技術和產業資源積累，逐漸發力3D打印材料，開發出新的性能，創造新的應用。
展開 精確測量聚合物加工技術將用于改善SLA3D打印技術
有許多類型的3D打印機，從廣受歡迎的FDM（融合沉積建模）桌面級3D打印機到花費數萬美元超高精度的SLA（立體光刻）機器，而那些的SLA機器只是通過NIST（美國國家標準與技術研究所）技術進行升級，下述技術可精確測量3D打印機中光敏樹脂光固化過程中聚合反應的發生方式。
SLA 3D打印機可以非常快速地將光敏樹脂固化成固體，從人的角度來看，出來的部件幾乎是完美的。但在分子水平上，固化過程中微小的不一致會影響打印出來的成品的物理特性，使其更脆弱、更不致密。體素是體積類似于2D顯示器上的像素的3D單位，來自NIST的這種方法可以觀察并分析單個體素樹脂在經歷固化過程時的細微變化。
該技術被稱為樣品耦合共振光學流變學（SCRPR），它是一種基于光的原子力顯微鏡（AFM），報告指出，它“衡量材料的特性如何以及實時的變化”。該尺度為亞微米空間分辨率和亞毫秒時間分辨率，其幅度小于傳統的體積測量方法。通過觀察各種基材聚合而收集的數據將為優化樹脂的物理和化學性質以及改善固化時間提供相應數據，固化時間已經短至12毫秒（從液體到固體完全轉變）。
修改商業AFM探針以使用紫外激光在探針與樣品接觸的位置固化聚合物（光敏樹脂），跟蹤兩個值：共振頻率和能量耗散。可以將數學模型應用于值變化以確定剛度和其他機械性質。聚合可以通過共振頻率的增加來表示，并且創建單個體素聚合的形貌圖實現之變化的可視化。
這些信息不僅對3D打印行業有價值，因為光學和涂料公司已經聯系NIST進行合作和研究材料特性。一些3D打印公司花費大量資金進行研發，以使他們的機器固化過程更快更精確，SLA技術是目前最快的3D打印類型之一，通過該技術未來的應用3D打印行業可能會讓3D打印進入下一個高速發展的時代。
來源：中國3D打印網
展開 專訪贏創：功能性3D打印終端零件批量化生產趨勢明顯，高性能材料需求強勁增長
△贏創展臺吸引了 大量觀眾
在本次橡塑展上，贏創帶來了全面的3D打印材料產品組合，以及多款樹脂原料和添加劑，包括尼龍粉末（PA12、PA613）、尼龍彈性體（TPA、TPC）、光敏樹脂、聚醚醚酮絲材等，適用于粉末打印、光固化打印、線材打印上等幾乎所有主流的3D打印技術。
其中特別值得提及的是從2021年開始續推向市場的多個光敏樹脂牌號，填補了光固化合成應用于實際終端產品的空白，包括INFINAM? TI 3100 L、INFINAM? ST 6100 L、INFINAM? TI 5400 L等。
功能性3D打印終端零件批量化生產趨勢明顯
現在3D打印聚合物正在往小中大批量，直接制造功能性零部件的方向發展。贏創3D打印材料的技術優勢是高性能、開源、即用型、針對實際終端應用開發。此外，也和3D打印設備商的緊密合作，積極推動增材制造批量化生產，恰好被時代所需。
贏創的尼龍12粉末是全球領先的供應商，尼龍12目前是應用最廣泛的3D打印材料，一直以來都占據主要的市場份額。例如一些主推產品PA613粉末，在PA12的基礎上材料耐溫和韌性進一步提升，解決了很多工業零部件特別是薄壁件的痛點問題。
洪福潮向南極熊表示，“隨著3D打印技術在全球范圍內進一步深入，看到一方面來自于手板件的打印需求量進一步上升；另一方面，我們看到越來越多的量產產品，從設計端開始就是為3D打印技術做準備，說明贏創對3D打印材料的未來需求定位選擇也是非常正確的。目前，我們正在擴大全球PA12的產能，以滿足市場快速增長的需求。
相較于尼龍12，光敏樹脂研發團隊是贏創一支非常年輕的隊伍，國內市場對光敏樹脂的需求量非常大。
展開 石墨烯3D打印工藝及其應用
立體光固化成型(SLA)
立體光固化成型也稱立體平板印刷或立體光刻，是一種以光敏樹脂為打印材料的成型方式。激光束按照設計路線掃描液態光敏樹脂表面，使得光敏樹脂特定區域固化，形成模型的一層截面。而后升降臺向下移動一個微小的距離，進行新一層截面的固化，直至形成完整制件。
采用立體光固化方式成型石墨烯/聚合物基復合材料時，一般將石墨烯溶于溶劑后加入光敏樹脂中或者直接加入樹脂中混合，之后進行光固化成型。立體光固化成型打印精度很高，表面質量優異，可以成型很復雜的結構，是目前高端3D打印市場的主流技術，常用于生物支架、口腔醫學等生物醫藥領域。
立體光固化成型實例
選擇性激光燒結(SLS)
選擇性激光燒結是一種適用于粉末成型的3D打印方式，主要用于金屬和陶瓷粉末的打印，但也可用于熱塑性聚合物粉末。
向聚合物粉末中加入石墨烯，可以提高粉末的導熱性能，對于減小熱翹曲有顯著改善作用。同時，石墨烯也可以改善制件的力學性能。
目前采用選擇性激光燒結成型石墨烯/聚合物基復合材料的報道還相對較少，并且主要集中在尼龍基材料上，今后的研究可向更多的復合材料種類拓展。
展開 在毫厘之間的超高精度3D打印！南極熊實地探訪摩方精密
摩方的PμSL超高精密3D打印機擁有全球領先的超高打印精度（2μm/10μm/25μm），高精密的加工公差控制能力（±10μm/±25μm/±50μm），配置韌性樹脂、硬性樹脂、耐高溫樹脂、生物樹脂等打印材料，使得摩方3D打印系統可直接成型精密塑料結構件和功能器件，無需再經過拋光、打磨、噴涂等后處理工藝。很多熊友都非常好奇，摩方是如何實現如此高精度的3D打印。
摩方亞太區總經理周建林向南極熊展示了幾個3D打印的樣件。
△包含了復雜且精細內流道的長方體，所使用的光敏樹脂為半透明材質，內流道在打印完成之后灌入了不同顏色的光敏印油，以體現出內流道的結構和精細度
△一個尺寸略大于火柴頭的鳥巢模型，可以看到每一根精細的柱子。
除了常規的光敏樹脂材料，摩方精密還能夠打印復合樹脂材料，比如陶瓷材料。
△這是一組3D打印的精細陶瓷樣件，最小的齒輪尺寸甚至小于一根火柴頭。
關于摩方是如何實現這么高精度的3D打印，南極熊參觀了摩方精密的設備調試車間和打印服務中心。在南極熊看來摩方精密有幾大核心技術：
配置超高精度的機械組件，使3D打印系統的電機、滑軌等零部件的精度和重復精度足夠高；
復雜的立體光刻專用光路系統，光源經過準直勻化處理，均勻性在95%以上，有效控制曝光圖案的均勻性和極低的畸變；
配套開發一系列光敏樹脂材料，且可在最優的打印溫度下恒溫打印；
整套設備的保障系統完善，比如3D打印機安裝在專用的氣浮光學平臺上，能夠過濾掉地面上的震動，以及通過激光測距來保障打印平臺的水平。
以上，只是南極熊所觀察到幾個核心點，實際上摩方還有很多關鍵技術此前并未對外公開過。
展開 通過“魷魚游戲”中的面具，思考光固化3D打印在藝術和設計中的應用
當然比較通俗的解釋就是UV光掃射在光敏樹脂的表面或者底面，每掃一次就凝結一層，通過一次一次不斷的掃射來將模型一層一層的打印出來。在國內的光固化成型技術大致可分為SLA、DLP和LCD，這里我就以最普遍的SLA為主。
那回到面具中，第一類面具的造型是比較簡單的，大體是由曲面和網格構成。第二類面具則以動物的臉部作為參考。這里我選三個有代表性的面具作為案例，通過面具的數據模擬、剛完成打印的面具和去除支撐后的面具，這三節點來逐步揭開光固化成型技術的應用范圍。
首先在面具1、2和3中，最應該用到光固化成型技術的是面具3，因為它最終的呈現效果是電鍍金。如果一個物體要呈現出最好的上色效果，那它的表面必須是光滑的。在現有的三維成型技術中，高精度打磨后的光敏樹脂是最理想的選擇。所以通過面具3得出了兩個應用范圍：表面光滑和上色。
△面具的數據模擬
△打印剛完成的面具
△去掉支撐后的面具
其次對比面具1和2。從直感上判斷，面具2是不適合光固化成型技術的，因為大部分的面都是由網格構成，所以表面上都是一個一個的孔。那在光固化成型技術的錯覺里，有孔就意味著需要加支撐去實現打印，所以每個孔都會有支撐，這樣會給后處理增加很高的難度。但觀察數據模擬和打印出來的面具后會發現孔里面是沒有支撐的，這是由于打印角度高于30度的情況下光固化成型技術可以實現無支撐打印。而且由于面具是網格構成的，面具2需要后處理的面積是遠低于面具1的，所以面具2反而比面具1更適合光固化成型技術。這里就得出來第三個應用范圍：打印角度高于30度,光固化成型技術可以實現無支撐打印。結合面具2和面具3的經驗就可以得出面具1也同樣適合光固化成型技術的，因為表面需要光滑，并且眼睛部位的孔角度高于30度。
展開 
突破性3D打印光固化空間控制技術，多波長實現多材料混合制造
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ature Communications期刊上又發布了一篇意義重大的3D打印技術《Multimaterial actinic spatial control 3D and 4D printing》：
多波長光源，同時3D打印多種光敏樹脂材料。
如今，光固化3D打印技術已經被廣泛采用在齒科、首飾、手辦、汽車、消費電子、衣服、鞋子等領域。然而如上圖一樣的常規光固化3D打印機，一次仍然只能打印一種材料。如果憑借光固化3D打印技術的高精度，加上多材料的話，就能實現多性能的打印效果，將大大拓寬應用范圍。
△FDM技術類型的3D打印機可以通過增加噴頭數量/增加進料通道等辦法來實現多色或者多種材料同時打印。
△
金屬3D打印機通過材料混構3D打印（MMSLM）技術，也可以實現不同粉末的混構打印，適用于加工對不同部位有不同要求的金屬器件（能夠提高器件性能，并增加使用壽命）。圖片來源：德迪智能
而在光固化領域，多材料或者說混合材料的3D打印，一直沒有突破。2019年3月15日，一篇發表在《Nature Communications》上的論文，給出了新穎的解決辦法。
威斯康星大學麥迪遜分校的科學家開發出一種新型3D打印機，它擁有可見光和紫外光兩種模式，可以同時打印多種光敏樹脂材料。
技術原理
①該方法利用多材料光固化空間控制（MASC）技術，在增材制造過程中根據不同的材料化學成分選擇不同的光源波長。多組分光敏素包括具有相應的自由基和陽離子引發劑的丙烯酸酯和環氧化物基單體。
②在長波長（可見光）照射下，觀察到丙烯酸酯組分的優先固化。在短波長（UV）照射下，摻入丙烯酸酯和環氧化物組分的組合優先固化。
展開 SLA立體光固化成型：一項實現3D打印領域高精度數字模型實體化的先鋒技術
其實，它的核心原理就是利用一定波長和強度的紫外光（如波長325nm) 選擇性地照射液態光敏樹脂，使材料在激光照射下迅速發生光聚合反應，由液態轉變為固態，以此逐層構建出三維實體結構。其打印工藝流程從數字模型開始，首先，把3D模型文件導入專用切片軟件，將其切分為多個薄層并轉換成打印機可執行的指令；接著，3D打印機將每一層的圖案分別投射到液態樹脂表面，紫外光便會按照這些圖案精確照射，使其固化；每完成一層，打印平臺會下降一個層次的厚度，新的樹脂液面隨之上升，以便激光繼續掃描。如此循環往復，層層疊加，直至整個產品完全成型。打印完成后，零部件會被放入清洗溶液中，去除表面殘留的濕樹脂，隨后進入UV干燥爐進行最終固化，以確保其強度和穩定性。
憑借著技術高成熟度、生產周期短、表面光滑度等獨特優勢，SLA打印成品在一般情況下，可以直接應用于最終產品，此外，它還支持顏色多樣的新型光敏樹脂材料使用。比如，深圳嘉立創3D打印便是以其采用數字化全流程管理模式的SLA工業級設備和豐富的樹脂顏色選擇著稱，他們提供了包括黑、白、黃、淺綠、透明及灰黑在內的多種選項，用戶能夠按需選擇。因此，無論是消費電子殼件、機械零部件，還是潮玩手辦，SLA技術都在手板打樣、設計驗證以及產品迭代等方面發揮了重要作用，為不同行業的創新和發展提供了強有力的支持。
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隨著3D打印技術的持續優化，SLA立體光固化成型技術有望在精度、速度、經濟等方面實現全方位的提升。以期推動現有技術效率和質量的不斷改進，并開拓出新的發展方向，為各行各業注入更多創新活力。
展開 5000萬歐元：微納3D打印廠商Nanoscribe被CELLINK 收購
摩方的PμSL超高精密3D打印機擁有全球領先的超高打印精度（2μm/10μm/25μm），高精密的加工公差控制能力（±10μm/±25μm/±50μm），配置韌性樹脂、硬性樹脂、耐高溫樹脂、生物樹脂等打印材料，使得摩方3D打印系統可直接成型精密塑料結構件和功能器件，無需再經過拋光、打磨、噴涂等后處理工藝。很多熊友都非常好奇，摩方是如何實現如此高精度的3D打印。
摩方亞太區總經理周建林向南極熊展示了幾個3D打印的樣件。
△包含了復雜且精細內流道的長方體，所使用的光敏樹脂為半透明材質，內流道在打印完成之后灌入了不同顏色的光敏印油，以體現出內流道的結構和精細度
△一個尺寸略大于火柴頭的鳥巢模型，可以看到每一根精細的柱子。
除了常規的光敏樹脂材料，摩方精密還能夠打印復合樹脂材料，比如陶瓷材料。
△這是一組3D打印的精細陶瓷樣件，最小的齒輪尺寸甚至小于一根火柴頭。
關于摩方是如何實現這么高精度的3D打印，南極熊參觀了摩方精密的設備調試車間和打印服務中心。在南極熊看來摩方精密有幾大核心技術：
● 配置超高精度的機械組件，使3D打印系統的電機、滑軌等零部件的精度和重復精度足夠高；
● 復雜的立體光刻專用光路系統，光源經過準直勻化處理，均勻性在95%以上，有效控制曝光圖案的均勻性和極低的畸變；
● 配套開發一系列光敏樹脂材料，且可在最優的打印溫度下恒溫打印；
● 整套設備的保障系統完善，比如3D打印機安裝在專用的氣浮光學平臺上，能夠過濾掉地面上的震動，以及通過激光測距來保障打印平臺的水平。
以上，只是南極熊所觀察到幾個核心點，實際上摩方還有很多關鍵技術此前并未對外公開過。
展開 天工杯：優化設計后的3D打印結構，承載載荷最高達9000N
△評審專家現場點評并記錄比賽成績
參賽隊伍在規定的設計域內，使用不超過30毫升的光敏樹脂材料開展擴散連接優化設計，并通過3D打印技術加工出來。操作人員在現場采用拉壓試驗機對3D打印作品進行現場加載。直到結構發生破壞或屈曲，載荷曲線不再上升。此時以試驗機中力-載荷曲線的最大值作為參賽作品的最大承載載荷。
△對參賽作品進行現場加載
