干货！透明3D打印指南

魔猴君  知识堂   256天前

从装饰雕像到微流体研究，透明度是3D打印中非常有用的功能。产品设计师需要清晰透明的瓶子原型，牙医看重清晰的3D打印手术指南，透明也是3D打印灯具、建筑模型和眼镜的重要特征。

魔猴3D打印透明树脂

透明三维打印技术带来了令人兴奋的商业和工程机遇。荷兰初创公司Luxexcel生产3D打印处方镜片，刚刚被Facebook母公司Meta收购。该公司可打印从标准镜片到集成智能技术和AR/VR技术的各种镜片。汽车制造商克莱斯勒则利用透明的3D打印技术来测试各种车桥差速器外壳中润滑油的流动性和效率。

今天魔猴网将和大家通过该指南，了解透明3D打印的方法、技巧和最佳透明树脂材质，实现晶莹剔透的3D打印部件。

3D打印透明树脂工艺：SLA和FDM

3D打印透明灯罩（来源：Cults3D）

有许多类型的半透明材料可用于3D打印。在此，我们将重点介绍越来越多的真正透明（即完全透明）材料。首先，我们将介绍透明3D打印的主要方法（SLA和FDM），然后介绍获得高质量结果的最佳实践。最后，我们将提供一份可用于透明3D打印的丝材和树脂清单。

虽然您会在本文中找到许多技巧，但对于许多3D打印机来说，完美无瑕的透明部件可能是遥不可及的。与其自己打印零件，不如求助于3D打印服务，例如魔猴网可以提供工业级SLA3D打印透明树脂，目前有600和800mm设备打印。

现在，让我们来探讨一下打印清晰透明3D零件的可用方法。

3D打印技术

用于Nexa3D透明零件的透明树脂（来源：Nexa3D）

基于树脂的打印显然是透明部件的首选，因为层线远不如基于线材的方法明显。有几种基于树脂的技术可以使用透明树脂。透明树脂在紫外光下固化后会产生透明部件，但要获得最清晰的打印件，有一些技巧，例如以100%填充密度进行打印，虽然需要更长的打印时间，但可以生产出晶莹剔透的零件，甚至是功能性相机镜头。

1、缸聚合是一种3D打印工艺，您可以通过在缸中使用紫外光固化的透明树脂来获得透明部件。此类方法包括最常见且经济实惠的立体光刻(SLA)、速度稍快的数字光处理(DLP)和掩模立体光刻(MSLA)。

魔猴3D打印透明树脂

2、材料喷射是另一种基于树脂的方法，其中将紫外线固化树脂一滴一滴地沉积到表面上，并用紫外线立即固化。Polyjet是3D打印机制造商Stratasys开发的材料喷射方法。要使用Polyjet获得清晰的打印件，首先需要使用透明树脂（例如Stratasys的VeroClear）。为了获得最佳效果，Polyjet零件通常必须采用清漆、抛光或光漂白工艺进行精加工。3D打印机制造商Mimaki的专有技术也是材料喷射的一种。它使用喷墨打印技术将白色、透明和CMYK格式的UV固化液体树脂以及可溶性支撑材料逐层沉积在床上。每层均由紫外线固化。

3、FDM使您能够使用透明线材和几乎任何FDM打印机来实现透明部件。此过程会在成品零件的边缘留下可见的脊线，但通过后处理和我们在下面详细介绍的一些技巧，可以将它们去除。

3D打印透明材质技巧

对于SLA透明3D打印，实现真正透明的最佳方式主要发生在后处理中。还有可以在透明树脂中添加一点蓝色染料，以抵消紫外线泛黄过程—尽管这可能会导致印打印件透明度不是纯色。

魔猴3D打印透明树脂

使用材料挤出或FDM进行打印时，有一些步骤可以提高打印质量。例如，您应该使用较高的热端温度、较大的层高和较低的填充量。这些步骤将确保透明材料适当熔化、间隔开并足够空心，以获得最佳透明度。

还要考虑您的设置：您需要垂直于Z轴、XY平面的透明度，还是完全透明？为了制作透明花瓶，您很可能只需要X轴和Y轴（穿过它）的透明度。为了制作平面窗口，您只需要Z轴的透明度。为了完全透明，您需要所有轴都透明。

要实现X轴和Y轴的透明度，需要相对于所使用的喷嘴尺寸具有较大的层高。更大、更球形的层往往会折射更少的光，从而产生更透明的3D打印部件。根据材料制造商Taulman3D的说法，以喷嘴直径的70%至90%进行打印会产生更透明的打印效果。

建议使用以下设置来提高使用此技术的透明度：

打印速度变慢（正常打印速度的25%–30%）

使用更大的喷嘴打印更厚的层

以喷嘴直径的70%–90%进行打印，以获得折射较少光线的结构

使用灯丝范围内的最高喷嘴温度（确保塑料熔化）

使用高于100%的流速（在本例中为108%）

禁用风扇或打印冷却

后处理：

1、精细打磨

在水中打磨透明树脂部件可去除表面划痕、层线和瑕疵（照片：Christopher Daniels）

对于大多数3D打印，需要进行后处理才能达到预期的结果。透明打印也不例外。事实上，大部分实际透明度都是后处理实现的。

尽管SLA可以生产出真正令人惊叹的透明部件，但这种方法的一个主要问题是随着时间的推移会泛黄。表面也会变得暗淡。有几个步骤可以减轻这些影响。

首先，必须清洁零件。通常这是用异丙醇完成的。然后它们在紫外线下固化。

避免过度固化以防止泛黄。最后，零件必须经过打磨、抛光，并涂上透明涂层或清漆。

为了获得最佳效果，打磨应从400目开始，逐渐增加到12,00目，此时零件会变得反光。打磨和抛光后，喷涂透明涂层可产生漂亮的表面效果，并防止紫外线照射导致泛黄。或者可以将零件浸入树脂中以获得真正光滑的表面（尽管这对于镜片来说并不理想）。

2、光漂白

另一种后处理方法称为光漂白。此方法需要额外的机器，例如Stratasys制造的ProBleacher。

当涉及FDM打印时，通常建议打磨和透明涂层，例如这种喷涂聚氨酯涂层。一些基于长丝的3D打印部件可以用溶剂处理。例如，PolySmooth长丝是专门为透明模型设计的长丝。PolySmooth可以用乙醇完成，将其喷洒到印刷品上并晾干几天。多次重新应用使零件变得透明。然而，该部件可能会因溶剂而失去尺寸稳定性。

请注意，溶剂不能用于所有FDM打印，比如在ABS零件上使用溶剂会导致令人不喜欢的瑕疵表面。

编译整理：ALL3D