為SLA 3D打印選擇合適的材料

在3D打印中，要選對打印材料是件非常復雜的事情，有時候甚至令人感到非常困惑，因為在選擇時需要考慮不同的材料性能及其復雜的術語。沒有任何材料可以神奇到在所有條件下都能發揮最佳性能，當打印條件改變時，原來的優點常常可能變成缺點，所以要清楚了解每種材料性能的相對利弊。這篇文章可以指導用戶如何正確選擇3D打印材料，同時本文還對威斯坦提供的材料進行了深入的分析。

首先，我們探討在SLA 3D打印中需要考慮到的材料的主要性能。

強度和堅固性

強度和堅固性的概念非常廣泛，包含了一系列不同的性能。材料的堅固程度的最佳衡量尺度之一是抗張強度，即把這種材料拉伸至斷裂需要的力量。與之相關的是拉伸模量（楊氏模量），這是要使一種材料變形所需要的力量大小的尺度（即剛度）。

在汽車和航空行業，材料最關鍵的標準是絲毫不會變形并且在壓力下也不會破裂或折斷，所以人們通常希望材料的這些相關的數值盡可能的高。強度的另一方面是沖擊強度，它是材料如何抵抗被撞擊或掉落的量度。通常，具有高拉伸模量的剛性材料在這方面表現不佳，因為它們不能非常好地吸收力，所以使工件“堅固”的因素是復雜且多面的。

柔韌性和脆性

柔韌性和脆性與強度密切相關，是所有材料中最重要的特性之一。抗張強度不是評估材料是否堅固的唯一方法。彎曲模量、彎曲強度、斷裂伸長率和所有柔韌性或脆性部分的良好指標都是。彎曲強度和彎曲模量與抗張強度和拉伸模量相同，但是它們是彎曲工件而不是將其拉開所需的力的量度。斷裂伸長率是一個工件在分開之前可以延伸的百分比。非常柔韌的材料可以延長25％以上而不會斷裂，而特別脆的工件在延伸到5％時就可能會折斷。

極端剛性的工件可能會突然折斷，而具有一定程度柔韌性的工件可能能夠在最終斷裂之前承受更重的力。然而，在許多情況下，剛性至關重要，因此這些相關屬性之間總會有一定程度的取舍。對于卡扣組件，脆性是大多數需要避免的特性，而柔韌性是必須的，即使這意味著需要通過一些其他措施犧牲其最終的強度。

耐熱性

耐熱性是在某些應用中可能是至關重要的性質，但有時也無關緊要，因此應根據需要相應地選擇材料。耐高溫的材料往往很脆，因此如果不需要耐熱性能，就最好避免使用耐熱材料。通過適當的后固化，我們的材料即使在超過200攝氏度時也能保持其形狀，而我們的柔韌性材料在溫度達到30度左右開始變形，因此這方面的性能差異非常顯著。

顏色和透明度

SLA樹脂通常只有純白色，灰白色或透明色。威斯坦將這種灰白色稱為象牙色。工件可以在后處理中噴漆，因此材料的顏色通常不重要。但有時客戶會希望后處理最小化或因為特定原因避免噴漆（例如在牙科應用中）。在這種情況下，純白色有時優于象牙色。透明樹脂更難以生產，并且必須犧牲一些其他的機械性能才能實現透明的顏色。但是，我們的透明系列樹脂在強度方面與我們的其他不透明材料也是不相上下的，適用于大多數應用，但卡扣組件除外。

材料選擇

威斯坦材料目前共有5個系列，其中包含了10種不同的材料。讓我們依次看看，并

快速總結它們的主要優點和缺點。

類ABS材料

ABS通常是注塑和原型制造的主要材料，并可以變為可用于SLA打印的樹脂材料。我們的類ABS樹脂Formula W和Formula L1是兩款很好的全能型樹脂，適用于各種各樣的應用。與我們的其他材料相比，它們在任何具體特性上都不具備優勢，但它們也沒有任何重大缺陷。Formula W和Formula L1都是通用模型和汽車零部件的絕佳選擇。

· Formula W：白色，在所有領域都能發揮堅實全面的性能。

· Formula L1：象牙色而不是純白色。與Formula W非常相似，但是強度更高一些，防潮性也更好。

耐熱材料

有時工件需要能夠承受各種熱環境，這就是我們的耐熱系列所要解決的問題。如上所述，耐熱性會導致脆性，因此我們提供3種不同的材料，以盡量滿足多種情況。這三種材料都非常適合風洞試驗。

· Magna W120：經過2小時160度熱處理，其熱性能可以達到威斯坦所有材料中的最佳熱性能。這一步驟可最大限度地提高工件的機械性能，使工件可以承受極端的高溫。但是即使沒有這一額外的熱處理，工件仍能可以很好地承受高溫環境。Magna W120的主要缺點是柔韌性很低且易脆，Magna L100和Magna L90相對會好一些。Magna W120是一種極具吸引力的白色，而該系列中的另外兩種材料都是象牙色。

· Magna L100：如果不做熱處理，Magna L100的耐熱性實際上比Magna W120更高（經過熱處理后，Magna W120的耐熱性可以得到顯著的提高）。而且它相比于Magna W120，更不易脆，整體性能更佳。

· Magna L90：和Magna L100非常相似，但是耐熱性略低一些，沖擊強度略高一些。

高韌性材料

對于某些專業應用，我們常規的類ABS樹脂可能不夠堅固，在這種情況下，我們也提供高韌材料系列。其抗張強度與我們的類ABS系列相似，但高韌系列在斷裂伸長率和沖擊強度方面的性能更佳。

· Robusta G：這是我們所有材料中最堅固的材料，能夠承受極強沖擊或高處摔落。其主要缺點是熱性能相對較差且打印精度略低一些。

· Robusta LR：在沖擊強度和斷裂伸長率方面不如Robust G強，但是抗張強度和彎曲模量更高。熱性能也優于Robusta G，打印精度達標。

透明材料

特性是材料是透明的，這一系列的樹脂在其他機械性能方面也表現良好。透明系列共有兩種材料，每種材料的特長和應用都各有不同。

· Clara E：在強度和整體性能方面與類ABS材料相近。Clara E非常適合熔模鑄造。這款材料是透明的，但其透明度不如Clara S。

· Clara S：與Clara E相似但其透明度更高。它的機械性能通常與Clara E相近，但是Clara S在設計上更多考慮了通用模型，適用于汽車零部件。

軟膠材料

最后，我們還有軟膠材料，其特點是可以讓工件更加柔韌靈活。

· Flexa W：比我們其他所有其他材料都更加靈活，而且其許多機械性能都比我們其他產品高出很多。例如，它的彎曲強度、斷裂伸長率和沖擊強度方面表現更好，同時，其抗張強度、拉伸模量和彎曲模量值卻又低很多。也就是說，用這種材料打印出來的工件很容易彎曲，但卻很難折斷。所以這種材料非常適合打印卡扣組件、其他需要避免脆性和破裂的專業應用和對材料的柔軟度要求更高的工件。它的主要缺點是相對于我們的其他材料，其耐熱性和耐濕性較差。它也無法達到其他柔性較低的材料的打印精度。

下表為我們的材料性能匯總表：