《科學(xué)報告》發(fā)表的一項新研究揭示了三種主要基于樹脂的3D打印技術(shù)的優(yōu)缺點：立體光刻(SLA)、數(shù)字光處理(DLP)和液晶顯示(LCD)，為牙科修復(fù)專業(yè)人士以及任何在這些技術(shù)之間猶豫不決的人提供了明確的指導(dǎo)。

SLA打印機使用精確的激光來固化樹脂，從而實現(xiàn)具有出色層間粘合性的高分辨率打印。

DLP打印機使用數(shù)字投影儀一次性固化整個層，在速度和準(zhǔn)確性之間取得平衡。

LCD打印機雖然價格更便宜，但它依靠像素化屏幕來硬化層，從而產(chǎn)生更明顯的線條和紋理。

研究人員測試了采用每種技術(shù)生產(chǎn)的90多個3D打印聚合物樣品的機械性能，重點關(guān)注三個關(guān)鍵品質(zhì)：抗彎強度（材料在斷裂前可以承受的彎曲程度）、表面硬度（抗刮擦和凹陷）和表面粗糙度（最終打印件的感覺和外觀的光滑程度或紋理程度）。

用于制作這些牙齒的Formlabs臨時CB樹脂是強度研究中使用的材料之一（來源：Formlabs）

雖然這三種打印方法都使用了同一種樹脂（一種專為牙科修復(fù)設(shè)計且由打印機制造商推薦的樹脂），但它們使用的電阻值并不完全相同，因為電阻值可以根據(jù)具體技術(shù)進行調(diào)整。本研究中，研究人員使用了Formlabs的SLA打印機（使用臨時CB樹脂）、Asiga的DLP打印機（使用DentaTooth樹脂）以及PioNext的LCD打印機（使用同一家公司推薦的臨時修復(fù)樹脂）。這些打印機的具體型號并未公開。

結(jié)果存在顯著差異——特別是在耐用性和表面光潔度方面。

哪種樹脂技術(shù)最強？為什么

使用Asiga樹脂在Asiga DPL上3D打印的臨時牙科固定裝置（來源：Asiga）

SLA在整體機械性能方面名列前茅。其抗彎強度平均為93.39 MPa，顯著高于DLP的69.97 MPa和LCD的64.69 MPa。研究人員表示，這意味著用SLA打印的部件在壓力或應(yīng)力下更能抵抗斷裂，這對于任何需要強度的應(yīng)用來說都是一個關(guān)鍵因素。

研究人員得出結(jié)論，SLA技術(shù)中使用的激光可以增強層間粘合力，減少空隙和薄弱點。他們還發(fā)現(xiàn)，用于SLA技術(shù)的樹脂可以生產(chǎn)出更堅固的部件。

研究指出：“本研究中使用的SLA樹脂由酯化產(chǎn)物組成，例如4,4-異丙基二苯酚、乙氧基化2-甲基丙-2-烯酸和二苯甲酰（2,4,6-三甲基苯甲酰）。這些成分在激光固化過程中增強了聚合物的交聯(lián)密度，從而形成了更強的材料鍵和更光滑的表面。”

研究還指出，SLA的聚焦激光可確保均勻的能量分布，從而形成更均勻的聚合物基質(zhì)，而DLP和特別是LCD則表現(xiàn)出更多固化不一致和表面缺陷的問題。

在表面硬度方面，兩者沒有顯著差異。研究人員發(fā)現(xiàn)，后固化可以標(biāo)準(zhǔn)化表面硬度，但后固化無法彌補層間粘合不良或交聯(lián)度低的問題，這就是為什么SLA在抗彎強度方面仍然表現(xiàn)出色的原因。

研究表明，無論使用這三種樹脂技術(shù)中的哪一種，零件的耐磨性和抗壓痕性都應(yīng)該保持相對一致——至少在使用可比樹脂和后處理方法時。

最大的差異體現(xiàn)在表面粗糙度上。SLA再次以最光滑的表面領(lǐng)先，平均粗糙度僅為14.79納米。DLP的粗糙度略低，為24.59納米，而LCD打印的粗糙度最高，平均表面粗糙度為89.87納米。對于任何注重美觀或衛(wèi)生的行業(yè)（例如牙科、眼鏡或珠寶），這都是一個顯著的差異。粗糙的表面不僅看起來不夠精致，而且更難清潔，在口腔應(yīng)用中更容易滋生牙菌斑或細(xì)菌。蒸汽平滑等表面處理選項可以消除不同技術(shù)之間的這種差異，但并非適用于所有應(yīng)用。

對于牙科或假肢行業(yè)從業(yè)者來說，其普遍含義顯而易見。當(dāng)強度和光滑度是首要考慮因素，而速度并非首要考慮因素時，SLA可能是首選。DLP則提供了一個堅實的折中方案，尤其適用于臨時修復(fù)——比SLA速度更快，并且足以滿足許多對完美光滑度要求不高的應(yīng)用需求。LCD雖然價格最實惠，但可能需要后期處理才能獲得可接受的效果，并且可能不適用于承重或可見度較高的部件。

盡管研究人員的結(jié)論只是概括性的，因為市場上這三個類別的3D打印機種類繁多，但這項研究得到了2025年對11項研究的回顧中總結(jié)的先前研究結(jié)果的支持，這些研究探討了使用各種樹脂3D打印技術(shù)生產(chǎn)的3D打印假牙的抗彎強度。

(責(zé)任編輯：admin)

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