液體3D打印是如何操作的?

gaowai   2016-08-31 15:28:45

大多數(shù)3D打印品的材質(zhì)為塑料,有時(shí)也不乏奇特的打印材料,比如糖、土豆泥,甚至活細(xì)胞。3D打印機(jī)通常采用沉積方式,分層打印,但這種方式的弊端是耗時(shí):一個(gè)幾厘米高的物體需要數(shù)小時(shí)才能打印完成。


加州Redwood City的Carbon3D公司聯(lián)手北卡Chapel Hill大學(xué)共同研發(fā)了新型液體3D打印機(jī),通過(guò)兩個(gè)數(shù)量級(jí)的連續(xù)方式,大幅削減了打印時(shí)間。


3D打印機(jī)通常使用紫外線加速樹脂硬化,但空氣中的氧往往減緩硬化過(guò)程。這款新型的打印機(jī)恰恰利用了這一點(diǎn),化不利為有利。


如圖所示,在一個(gè)裝滿液態(tài)樹脂的小盆里,盆底有個(gè)小孔,充溢著幾十微米厚的富氧液體,就像一個(gè)透明窗戶,紫外線可以從這個(gè)孔照上來(lái)。小孔處,不會(huì)發(fā)生凝固,稱為“死區(qū)”。

打印時(shí),將一塊金屬片置于樹脂池的表面,然后用紫外線對(duì)其燒制。紫外線將“死區(qū)”之上特定區(qū)域的樹脂硬化,硬化后的樹脂附著于金屬片。當(dāng)凝固至足夠的量,3D打印機(jī)慢慢向上提出金屬片。當(dāng)硬化的樹脂從樹脂池里拖出的時(shí)候,新的液體樹脂會(huì)被注入樹脂池。


采用這種新方法,打印速度高達(dá)每小時(shí)1米多,可以制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物體,比如10公分高的艾菲爾鐵塔。通過(guò)放慢打印速度,還可以打印出小于100微米寬的物件,比頭發(fā)絲還細(xì)。

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