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3D打印新技術(shù),數(shù)秒即能打印物體

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關(guān)鍵詞:3D打印

    3D打印機(jī)對于快速原型制作和制造小批量的專門部件非常有用,雖然被稱為3D打印機(jī),但實(shí)際上,打印頭是在2D工作的。一個(gè)三維模型被分割成數(shù)百個(gè)二維水平層,慢慢地一層一層地建立起來。這種一層一層的過程可能需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天,但瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的研究人員演示了一種新技術(shù),并在《自然》雜志的這篇文章中詳細(xì)介紹了這項(xiàng)技術(shù),能夠一次性打造整個(gè)結(jié)構(gòu)。

    這項(xiàng)新技術(shù)通過激光硬化光敏樹脂來建立一個(gè)模型,與現(xiàn)有的立體光刻(SLA)打印機(jī)沒什么不同。這里最大的不同是層析成像技術(shù)的應(yīng)用,與x射線和超聲波的應(yīng)用相同,可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)打印。激光通過DLP芯片進(jìn)行調(diào)制,然后注入一個(gè)裝滿樹脂的容器中。激光覆蓋整個(gè)建筑體積,樹脂容器在光照下會(huì)旋轉(zhuǎn)。激光將模型投射到不同的旋轉(zhuǎn)角度,并與旋轉(zhuǎn)樹脂同步,幾秒鐘內(nèi)就可以得到一個(gè)完整的三維模型。

    洛桑理工寫道:“該系統(tǒng)目前能夠制造2厘米的結(jié)構(gòu),精度為80微米,大約相當(dāng)于一根頭發(fā)的直徑。但隨著該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出新的設(shè)備,他們應(yīng)該能夠建造更大的物體,可能高達(dá)15厘米?!痹诘谝淮喂_演示中,構(gòu)建體積為16mm×16mm×20mm,屬于世界最小的3D打印機(jī)之一。

    今天,最常見的光敏樹脂打印機(jī)采用的是立體光刻技術(shù)(SLA)。這些打印機(jī)有一個(gè)樹脂缸底部有一個(gè)窗戶,在窗戶的另一邊是一個(gè)DLP投影儀。SLA打印機(jī)仍然一次打印一層:一個(gè)構(gòu)建平臺(tái)從上往下進(jìn)入樹脂,幾乎接觸到窗戶,在窗戶和構(gòu)建板之間只留下足夠的空間來放置一層樹脂。DLP將第一層樹脂以特定的光模式爆破,然后構(gòu)建平臺(tái)向上移動(dòng)一層,更多的樹脂注入,然后DLP將另一層投射出來。因此,立體光刻打印機(jī)用2D顯示器一次一層地硬化樹脂,而這種旋轉(zhuǎn)3D打印方法用類似3D激光全息圖的東西一次硬化樹脂。

    這種打印技術(shù)的另一個(gè)好處是,通過打印懸浮在打印解決方案中的對象,不需要額外的支持結(jié)構(gòu)。EPFL表示,這使得這項(xiàng)技術(shù)成為打印精細(xì)或柔軟物體的好主意,包括3D生物打印。研究人員已經(jīng)成立了一家名為“隨手3D”的附屬公司來開發(fā)和推廣這項(xiàng)技術(shù)。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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