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解決Carbon 3D致命缺陷,密歇根大學用兩個光源實現(xiàn)百倍速3D打印實體

3D打印動態(tài)
2019
01/15
10:07
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我們都知道,Carbon 3D研發(fā)的CLIP百倍速光固化3D打印技術將3D打印行業(yè)帶入了新的時代,在此之后,國內外不斷有新的百倍速3D打印技術推出,南極熊近日還對市面上的百倍速光固化3D打印機進行過對比。


然而,以Carbon為代表的技術仍然存在一些缺陷,比如在打印實心物體的時候,打印速度將大打折扣。這主要是因為液槽底部的透氧膜,所透過的氧氣量有限,固化抑制區(qū)域(下圖中的死區(qū))間隙只有一塊透明膠帶的厚度,所以如果打印實心物體時,樹脂無法快速的補充到間隙內的所有位置。


△Carbon 3D的技術原理圖

所以,我們經常見到的是,這些百倍速的設備在打印一些鏤空的物體,比如阿迪達斯的鏤空鞋底。



2019年1月15日,南極熊從外媒獲悉,密歇根大學的研究人員開發(fā)出一種新方法,可以彌補以Carbon為代表的光固化技術的缺陷,實現(xiàn)百倍速打印實體模型結構。該研究成果被發(fā)表在“科學進展”雜志上的論文中。

深度研究該技術請閱讀論文原文:http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau8723


△密歇根大學的百倍速光固化3D打印技術



這項新技術的獨特之處在于:他們使用兩個光源(分別為波長365納米的UV LED和波長為458納米的Blue DLP光源),其中一個光源對樹脂進行固化,而另外一個光源則負責抑制樹脂固化。通過用第二道光替換透氧膜來實現(xiàn)抑制樹脂凝固,密歇根大學的團隊可以在物體與液槽之間產生更大的間隙,可以達到毫米級厚,這使得樹脂的流動速度提高數(shù)千倍。

根據論文中的介紹,該技術的Z軸3D打印速度可以達到2000mm/小時,也就是超越了文章上述的8款高速光固化3D打印機中的最高速1200毫米/小時。如果能夠以百倍速3D打印實體模型,將大大拓寬其應用場景。

另外一個成功的關鍵是樹脂的化學成分。在傳統(tǒng)光固化系統(tǒng)中,只有一種反應即光活化劑可在光線照射的地方硬化樹脂。而在密歇根大學開發(fā)的系統(tǒng)中,還有一個光抑制劑,它們可以響應不同波長的光。



正如目前的還原印刷技術那樣,密歇根團隊不僅可以控制2D平面中的凝固,而且可以模擬兩種光線,使樹脂基本上在照明窗口附近的任何3D位置硬化。

密歇根大學化學工程副教授Timothy Scott與 U-M的工程教授Mark Burns共同領導了新的3D打印方法的開發(fā)。U-M已經提交了三份專利申請,以保護該方法的多個發(fā)明方面,Scott正準備成立一家創(chuàng)業(yè)公司。

南極熊覺得這家公司有可能會超越Carbon 3D。

本文發(fā)布以后,南極熊的網友發(fā)現(xiàn),國內的3D企業(yè)長朗三維竟然在2016年提交了類似的專利,專利見附件。


CN105922587A.pdf (1.23 MB, 下載次數(shù): 351)




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