密歇根大学的研究人员表示,与一层一层地制造塑料细丝不同,一种新的3D打印方法可以从一桶液体中提取复杂形状,速度比传统的3D打印过程快100倍。
3D打印可能会改变相对较小的制造业工作,生产少于1万件相同的物品,因为这意味着无需花费1万美元以上的模具就可以制造这些物品。但最常见的3D打印形式,有点像用一系列1D线条构建3D物体,在典型的一两周生产时间尺度上无法填补这一空白。
“使用传统方法,除非您有数百台机器,否则并不是可以实现的,”蒂莫西·斯科特(U-M副教授)化学工程副教授蒂莫西·斯科特(Cimothy Scott)表示,该化学工程副教授与Mark Burns的Mark Burns开发开发,T.C.u-m昌工程教授。
他们的方法是用两盏灯来控制树脂凝固的位置和保持液体的位置。这使得研究小组能够以更复杂的模式固化树脂。他们可以在一个单一的镜头,而不是一系列的一维线或二维横截面的3D浅浮雕。他们的印刷演示包括一个格子,一个玩具船和一个方块M。
“这是有史以来的第一个真正的3D打印机之一,”化学工程和生物医学工程教授伯恩斯表示。
但真正的3D方法是不仅仅是特技 - 有必要克服早期增值税印刷努力的局限性。即,树脂倾向于在窗口上凝固,即光闪耀通过,在它开始时停止打印作业。
通过产生不发生凝固的相对较大的区域,可以使用加强粉末添加剂的较厚树脂 - 可用于产生更耐用的物体。该方法还具有灯丝3D打印的结构完整性,因为这些物体在层之间的接口处具有弱点。
“你可以变得更加强硬,更耐磨的材料,”斯科特说。
早期解决窗户上凝固问题的方法是设置一个让氧气通过的窗户。氧气渗透到树脂中,阻止树脂在窗口附近凝固,留下一层液体膜,使新印刷的表面被拉离。
但由于这个缝隙只有透明胶带的厚度,树脂必须非常柔软,才能在新固化的物体和窗户之间的小缝隙中快速流动。这限制了增值税印刷小,定制产品,将处理相对温和,如牙科设备和鞋垫。
通过用第二束光代替氧气来阻止凝固,密歇根大学的研究小组可以在物体和窗口之间产生一个更大的间隙——毫米厚——允许树脂以数千倍的速度流动。
成功的关键是树脂的化学。在常规系统中,只有一次反应。在灯光闪光灯时,光灭活剂强化树脂。在密歇根州系统中,还有一个照片,它响应不同波长的光线。
密歇根大学的研究小组并不是像当前的缸式打印技术那样仅仅控制在二维平面上的固化,而是可以在照明窗附近的任何三维位置上绘制这两种光的图案,使树脂固化。
U-M公司已经提交了三项专利申请,以保护该方法的多个创新方面,斯科特正准备创办一家初创公司。
描述该研究的论文将在科学推进中公布,标题为“通过体积聚合抑制图案化的快速连续添加剂制造”。
了下:3D打印•增材制造•立体光刻,快速原型




