可溶解3D打印支撑材料是一种通过在打印后通过特定溶剂或条件（如水、碱液或有机溶剂）溶解或去除的专用材料，用于支持复杂结构打印过程中的悬空部分。这类材料主要包括水溶性材料（如PVA、BVOH）、碱溶性材料（如Xioneer VXL 90）和特定溶剂可溶材料（如某些树脂基支撑）。其核心特性包括与主打印材料的良好粘附性、打印过程中稳定的热力学性能，以及打印后可高效、干净地去除，从而避免对模型表面造成损伤。例如，Xioneer VXL 90是一种碱溶性支撑材料，其对湿度的敏感度较低，即使不密封储存也能在几天内维持性能，并且从喷嘴挤出后不会产生泡沫，打印平台和模型的黏着力均显着提高

主要类型与性能对比

可溶解支撑材料主要分为以下几类：

1. 水溶性材料：如PVA（聚乙烯醇）和BVOH，可在水中溶解，通常与PLA、PETG等材料配合使用。

2. 碱溶性材料：如Xioneer VXL 90，可在碱性溶液中溶解，通常与PETG、PVB、TPU、ABS、ASA、HIPS、PA和PET等材料一起使用，其对湿度的敏感度较低。

3. 特殊溶剂可溶材料：例如一些新型树脂材料，可通过特定溶剂（如乙酸乙酯）快速溶解。

应用优势与行业价值

可溶解支撑材料的核心优势在于其能显著简化后处理流程，尤其适用于具有复杂内部结构、细小孔洞、大悬垂或空心设计的模型。它避免了传统手动拆除支撑可能带来的模型表面损伤或结构破坏风险，能更好地保持模型的尺寸精度和表面光洁度（表面粗糙度可低于5μm）。这在航空航天、汽车制造、医疗设备（如手术导板、植入物原型）、精密零部件以及教育原型制作等领域价值尤为突出。此外，许多可溶解支撑材料（如PVA、BVOH）具有环境友好性。

技术挑战与发展趋势

尽管优势显著，可溶解支撑材料仍面临一些挑战：储存与打印要求高（如PVA易吸湿，需干燥储存）；溶解时间控制（某些材料溶解耗时较长）；以及与主材料的兼容性和成本问题。未来的发展趋势包括：

1. 开发性能更优的新材料：如更高耐湿性、更快溶解速度、更宽兼容性的材料。

2. 创新打印技术：如多波长DLP光固化技术，使用同一种树脂通过不同波长光照分别形成永久结构和可溶解支撑，极大简化了流程。

3. 智能化与自动化后处理：开发集成溶解清洗功能的设备，实现支撑去除自动化。

选型与使用建议

选择可溶解支撑材料时，需综合考虑以下因素：

• 与主打印材料的兼容性：确保支撑材料与模型材料具有良好的粘附性且不发生不良反应。

• 溶解性能与后处理条件：根据期望的溶解速度、可用溶剂（水、碱液或其他）及后处理便利性进行选择。

• 打印参数适应性：关注材料的推荐打印温度、平台温度等。例如Xioneer VXL 90的建议打印温度为220–240°C，加热床温度为70–90°C；Raise3D PVA+的喷嘴温度建议为210℃–220℃，打印平台温度为60℃–70℃。

• 成本与效益：在满足技术要求的前提下，权衡材料成本和其带来的时间、人力节省及质量提升。

使用前，务必充分干燥材料（特别是水溶性材料），并根据制造商推荐的打印参数进行设置。打印完成后，遵循正确的溶解操作流程（如使用合适的溶剂、温度和搅拌方式）以确保最佳效果。

结论

可溶解3D打印支撑材料通过简化后处理、保障复杂模型打印质量，已成为增材制造技术迈向高效、精密化生产的关键一环。随着材料科学的进步和新型打印技术的涌现，如多波长光固化，可溶解支撑材料必将拓展更广阔的应用领域，为各行业的创新研发与生产制造提供更强大的支持。