LLNL為大面積投影微立體光刻3D打印機(jī)申請(qǐng)專利

“光敏樹(shù)脂3D打印技術(shù)主要包括SLA, DLP, CLIP技術(shù)，這些技術(shù)在速度和精度上各領(lǐng)千秋，滿足用戶的不同需求。現(xiàn)在另外一種不容忽視的技術(shù)LAPμSL正在落地發(fā)芽，其前景如何，值得關(guān)注”

今年10月份的時(shí)候，曾經(jīng)報(bào)道了美國(guó)LawrenceLivermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）工程師BryanMoran發(fā)明的一種3D打印新方法——大面積投影微立體光刻（LAPμSL）。該方法可用紫外光創(chuàng)建出比以前常見(jiàn)的微立體光刻技術(shù)更大、更精細(xì)的3D對(duì)象。這項(xiàng)技術(shù)解決了大與精致的矛盾，有望將光敏樹(shù)脂3D打印的應(yīng)用在間接模具領(lǐng)域推向一個(gè)新的高度，包括那些中空的、極輕、高精、極復(fù)雜的大型部件的制造技術(shù)突破。為此，Moran還贏得了2015年美國(guó)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟（FLC）遠(yuǎn)西地區(qū)獎(jiǎng)（WestRegionAward）。近日，Moran再次因該技術(shù)贏得了著名的R＆D100大獎(jiǎng)，這項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)是由《R＆D》雜志頒發(fā)的，被稱為是科技界的奧斯卡獎(jiǎng)。除此之外，Moran還為基于該技術(shù)的3d打印機(jī)申請(qǐng)了一項(xiàng)專利，并宣布了即將到來(lái)的第二個(gè)版本的一些技術(shù)改進(jìn)。

投影微立體光刻（projectionmicro-stereolithography）是一種專門用來(lái)進(jìn)行微型制造的3D打印技術(shù)，該技術(shù)主要將一束帶有特定預(yù)設(shè)圖案的光聚焦到可通過(guò)紫外線固化的液態(tài)樹(shù)脂表面，然后逐層硬化樹(shù)脂，直到形成固體3D對(duì)象。該工藝可以在400納米的量級(jí)上創(chuàng)建的層厚度，但它在一些超過(guò)微尺度的對(duì)象上的應(yīng)用并不理想。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，Moran將具有出色細(xì)節(jié)的直接光處理技術(shù)與更高的速度和大得多的區(qū)域掃描方法結(jié)合起來(lái)發(fā)展出一種新方法，使研究人員能夠更快地3D打印出更大和更為復(fù)雜的對(duì)象，同時(shí)保持難以置信的高分辨率。

具體來(lái)說(shuō)，LAPμSL3d打印機(jī)并不是用數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微鏡進(jìn)行靜態(tài)的一次曝光，而是使用由LLNL的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的專門軟件來(lái)進(jìn)行大面積范圍的掃描，復(fù)制和重疊高清晰圖像。其結(jié)果是，Moran發(fā)明的3d打印機(jī)可以打印出尺寸達(dá)到10厘米左右的對(duì)象，而其細(xì)部特征可以達(dá)到微米級(jí)。

“它將投影儀與一個(gè)精細(xì)圖像的掃描相結(jié)合，可以很容易地以同樣的精細(xì)度水平覆蓋大得多的面積。它的優(yōu)點(diǎn)是速度快了很多。”Moran說(shuō)：“這是一個(gè)飛躍，因?yàn)樗�以�?dú)特的方式將兩種現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)合了起來(lái)。它能制造出你想不到的東西�！�

Moran三年前才開(kāi)始在增材制造領(lǐng)域進(jìn)行研究，在這之前，他的研究方向在激光和光學(xué)領(lǐng)域。如今他還為自己發(fā)明的3d打印機(jī)申請(qǐng)了專利，而且已經(jīng)開(kāi)始著手對(duì)于其若干方面進(jìn)行改進(jìn)。

Moran曾表示，他已經(jīng)接近完成一次升級(jí)，此次升級(jí)將會(huì)使工作區(qū)域擴(kuò)大10倍，速度提升10倍，而精細(xì)度增加5倍。此外，其第二個(gè)版本將采用定制的光學(xué)系統(tǒng)和較大的掃描鏡，使操作者能夠3D打印餐盤大小的復(fù)雜對(duì)象。

最后關(guān)于LLNL

雖然LLNL具有核工業(yè)背景，然而，LLNL的這項(xiàng)LAPμSL技術(shù)還能夠在民用領(lǐng)域包括醫(yī)療設(shè)備、牙科和微流體領(lǐng)域發(fā)揮作用。目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)接近對(duì)基于該技術(shù)的3D打印機(jī)的第二次技術(shù)升級(jí)，采用定制的光學(xué)系統(tǒng)和較大的掃描鏡將會(huì)使工作區(qū)域擴(kuò)大10倍，速度提升10倍，同時(shí)精細(xì)度增加5倍。

美國(guó)勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域有著60多年的卓越歷史，為美國(guó)能源部所屬的國(guó)家研究機(jī)構(gòu)，與洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)的兩個(gè)為了核武設(shè)計(jì)而建立部門。除此LAPμSL技術(shù)之外，勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還在研究3D打印活體的血管。

雖然LAPμSL技術(shù)的落地生根并沒(méi)有當(dāng)初Carbon 3D的CLIP技術(shù)通過(guò)TED脫口秀所引起的業(yè)界轟動(dòng)，然而，其國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的身份，讓我們不得不猜想LLNL箭指何方？

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