Autodesk研究讓3D打印光敏樹脂材料更環保新方法

雖然3D打印能夠以更短的時間、更少材料的浪費制造出以前無法想象的幾何形狀，但是不可否認的缺點是，很多3D打印材料對人體和環境是有害的。SLA3D打印機所使用的光敏樹脂材料就是其中之一。日前，美國Autodesk(歐特克公司)和加州大學伯克利分校的學生研究團隊共同發布了一項研究報告，介紹了改進光敏樹脂3D打印材料的安全性和可持續性的三個主要途徑。該研究結果指出，當天商業化的樹脂材料中發現的有毒有害元素可以使用天然的生物材料來替代。

Autodesk 研究讓3D打印光敏樹脂材料更環保的新方法
　  

3D打印生物材料的開發，有助于3D打印的安全性和可持續性，并將促進誕生更多新的3D打印應用，因此這一問題的解決將是解鎖增材制造潛力的關鍵步驟。
　　
　　這份報告起始于對用于AtuodeskEmberSLA3D打印機的光敏樹脂以及其它商業上可用的樹脂的健康和危險評估。評估發現，在材料聚合過程之后殘余的液態樹脂仍然存在，這些樹脂是有毒、有害的廢物，甚至可能引發哮喘、皮疹等嚴重的過敏反應。
　　
　　為了找到可以替代上述材料的無毒配方，研究人員重點從自然界中尋找新的材料。具體來說，研究團隊從Autodesk的標準透明原型樹脂PR48開始著手，隔離該樹脂材料中有害的元素，并設計一種新的材料方案進行替代。
　　
　　最終，研究人員發現PR48中的有害物質是光引發劑和丙烯酸酯單體，這兩種成分目前對人類健康和環境都有危害。在此基礎上，研究人員總結出了三種方法來改進PR48與類似的SLA3D打印樹脂所帶來的負面影響：
　　
　　更換光引發劑
　　
　　修改樹脂中的丙烯酸酯
　　
　　研發一種全新的樹脂
　　
　　天然的食品添加劑，如姜黃素和核黃素（維生素B2）可以結合在一起用作光引發劑，用作PR48中有毒的光引發劑。約占PR48樹脂材料重量99%丙烯酸酯，則可以通過增加分子質量來進行修改，從而降低被皮膚吸收的能力。為此，研究人員提出使用含有酒精的甘油三酯（脂肪）來替代，這種成分往往來自蓖麻油或殼聚糖，殼聚糖元素可以從蝦殼中提取。與目前商業上可用的石油基SLA樹脂來說，這些替代的生物基成分更具可持續性。而且在結合在一起使用的時候，這些增量改變的成分可以增加安全性、降低成本，從而可以大大降低其危害，并可用于新的應用。