牙科领域：SLA、DLP和LCD树脂3D打印对比

《科学报告》发表的一项新研究揭示了三种主要基于树脂的3D打印技术的优缺点：立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)和液晶显示(LCD)，为牙科修复专业人士以及任何在这些技术之间犹豫不决的人提供了明确的指导。

SLA打印机使用精确的激光来固化树脂，从而实现具有出色层间粘合性的高分辨率打印。

DLP打印机使用数字投影仪一次性固化整个层，在速度和准确性之间取得平衡。

LCD打印机虽然价格更便宜，但它依靠像素化屏幕来硬化层，从而产生更明显的线条和纹理。

研究人员测试了采用每种技术生产的90多个3D打印聚合物样品的机械性能，重点关注三个关键品质：抗弯强度（材料在断裂前可以承受的弯曲程度）、表面硬度（抗刮擦和凹陷）和表面粗糙度（最终打印件的感觉和外观的光滑程度或纹理程度）。

用于制作这些牙齿的Formlabs临时CB树脂是强度研究中使用的材料之一（来源：Formlabs）

虽然这三种打印方法都使用了同一种树脂（一种专为牙科修复设计且由打印机制造商推荐的树脂），但它们使用的电阻值并不完全相同，因为电阻值可以根据具体技术进行调整。本研究中，研究人员使用了Formlabs的SLA打印机（使用临时CB树脂）、Asiga的DLP打印机（使用DentaTooth树脂）以及PioNext的LCD打印机（使用同一家公司推荐的临时修复树脂）。这些打印机的具体型号并未公开。

结果存在显著差异——特别是在耐用性和表面光洁度方面。

哪种树脂技术最强？为什么

使用Asiga树脂在Asiga DPL上3D打印的临时牙科固定装置（来源：Asiga）

SLA在整体机械性能方面名列前茅。其抗弯强度平均为93.39 MPa，显著高于DLP的69.97 MPa和LCD的64.69 MPa。研究人员表示，这意味着用SLA打印的部件在压力或应力下更能抵抗断裂，这对于任何需要强度的应用来说都是一个关键因素。

研究人员得出结论，SLA技术中使用的激光可以增强层间粘合力，减少空隙和薄弱点。他们还发现，用于SLA技术的树脂可以生产出更坚固的部件。

研究指出：“本研究中使用的SLA树脂由酯化产物组成，例如4,4-异丙基二苯酚、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）。这些成分在激光固化过程中增强了聚合物的交联密度，从而形成了更强的材料键和更光滑的表面。”

研究还指出，SLA的聚焦激光可确保均匀的能量分布，从而形成更均匀的聚合物基质，而DLP和特别是LCD则表现出更多固化不一致和表面缺陷的问题。

在表面硬度方面，两者没有显著差异。研究人员发现，后固化可以标准化表面硬度，但后固化无法弥补层间粘合不良或交联度低的问题，这就是为什么SLA在抗弯强度方面仍然表现出色的原因。

研究表明，无论使用这三种树脂技术中的哪一种，零件的耐磨性和抗压痕性都应该保持相对一致——至少在使用可比树脂和后处理方法时。

最大的差异体现在表面粗糙度上。SLA再次以最光滑的表面领先，平均粗糙度仅为14.79纳米。DLP的粗糙度略低，为24.59纳米，而LCD打印的粗糙度最高，平均表面粗糙度为89.87纳米。对于任何注重美观或卫生的行业（例如牙科、眼镜或珠宝），这都是一个显著的差异。粗糙的表面不仅看起来不够精致，而且更难清洁，在口腔应用中更容易滋生牙菌斑或细菌。蒸汽平滑等表面处理选项可以消除不同技术之间的这种差异，但并非适用于所有应用。

对于牙科或假肢行业从业者来说，其普遍含义显而易见。当强度和光滑度是首要考虑因素，而速度并非首要考虑因素时，SLA可能是首选。DLP则提供了一个坚实的折中方案，尤其适用于临时修复——比SLA速度更快，并且足以满足许多对完美光滑度要求不高的应用需求。LCD虽然价格最实惠，但可能需要后期处理才能获得可接受的效果，并且可能不适用于承重或可见度较高的部件。

尽管研究人员的结论只是概括性的，因为市场上这三个类别的3D打印机种类繁多，但这项研究得到了2025年对11项研究的回顾中总结的先前研究结果的支持，这些研究探讨了使用各种树脂3D打印技术生产的3D打印假牙的抗弯强度。