3D打印高粘度树脂，实现注塑级品质——材料和工艺的突破

最新推荐文章于 2025-11-23 13:35:49 发布

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此前，3D打印技术参考报道了3D打印机制造商BCN3D推出的一种新型高粘度树脂立体光刻制造Viscous Lithography Manufacturing(VLM)技术，它能够打印的树脂年度是传统DLP、SLA工艺中使用的高粘度树脂的100倍。

自推出以来，已有500多家公司签署了VLM技术采用计划。这些公司横跨多个行业，包括汽车、航空航天、制造业、消费品、鞋类、听力学、医疗保健和国防。

低粘度与高粘度树脂对比

高粘度树脂具有更高的机械性能

高粘度树脂为生产高强度零件创造了条件，根据报道，该技术打印的零件具有高达三倍的抗冲击性和两倍的抗撕裂强度。此外，随着对传统环氧树脂的安全限制可能增加，更多的制造商可能会关注VLM技术加工的粘性树脂。VLM技术还支持双材料3D打印，允许用户将两种不同的树脂组合成一个结构。

VLM依赖于紫外光和LCD屏幕。但与大多数其他LCD 3D打印机不同，该技术利用了一种特殊的机械系统，首先将树脂层压到薄膜上，然后该薄膜会被运送到树脂固化的构建区域，再通过曝光实现切片层的成型。虽然高粘度树脂可以通过加热来改变粘度，但BCN3D认为，加热会影响树脂中的光引发剂，从而导致性能发生意外变化。事实上，VLM过程依赖于低温来确保打印成功，因为树脂需要始终保持粘性。

高粘度树脂层压与打印过程

由于VLM树脂可以在两种不同的薄膜上（左右两个树脂槽）层压和固化，因此可以加快打印时间，甚至可以将两种树脂组合用于多材料部件和可溶性支撑结构——这是当前树脂3D打印市场上未曾见到的功能。对于VLM工艺，只需在层与层之间的薄膜之间切换，就可以实现多种材料，从而实现多种颜色甚至多功能组件。零件的一部分可以设计得更坚固，而另一部分可以打印得更柔性。树脂将存储在打印机两侧单独的墨盒中，而用于附着树脂的薄膜则是易耗品，每张薄膜支持数百小时的打印。VLM零件仍需要清洗和固化，并且通过内部清洁方法避免树脂之间的交叉污染。

两个树脂槽可同时用于层压

此外，BCN3D的VLM工艺在室温下使用单组分树脂配方，因此无需担心适用期限制。层压机制还意味着机器理论上可以避免浪费。通过使用由UV灯和LCD屏幕，无论一次打印1个部件还是100个，VLM都能提供恒定的每层打印时间，从而具有极高的吞吐量。此外，由于它不受树脂槽尺寸、复杂温度或其他组件的限制，因此按比例放大所需的只是更大的LCD屏幕。这种快速成膜和大表面积成型的结合使VLM成为市场上使用高粘性树脂的最高效的增材制造解决方案。

赛车运动公司Prodrive是最早利用VLM的公司之一，使用该技术3D打印直接集成到其越野车中的最终用途零件，这种材料的耐用性是其在Prodrive取得成功的关键因素。Prodrive的设计工程师Callum Harper表示：“VLM使我们能够继续使用我们所熟悉的工程材料，但在所有三个方向上的分辨率都要高得多，而且材料更均匀，使成品零件的行为更像传统的注塑零件。”在与一家汽车玻璃制造商的合作中，使用新的3D打印工艺在7天内制造了7000个定位夹具，每个零件的成本仅为0.79欧元，可每年为这家公司节省70000欧元。