光用于加速塑料100倍的3D打印

研究人员开发了一种光驱动的3D打印方法，可以将打印速度提高100倍，使其在更短的期限内适用于较小的制造工作。虽然3D打印在塑料零件的生产中越来越多地被使用，但在需要快速周转时间的小型制造工作中仍然不经济可行。为了解决这个问题，研究人员开发了一种新的光驱动塑料3D打印方法，它比普通方法快100倍，他们在UM新闻发布会上说。

密歇根大学(密歇根大学)的一个团队发现，他们不是逐层堆积塑料细丝，而是使用灯光从一大桶液体中制造出复杂的形状，从而显着加速这一过程。研究人员表示，这可能使制造商在零件上使用3D打印，生产时间为一周或两周。

“除非你拥有数百台机器，否则使用传统方法是不可行的，”该大学化学工程副教授蒂莫西·斯科特说，他与他的同事马克·伯恩斯共同领导了新的3D打印方法的开发，工程学教授。

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现在，斯科特，伯恩斯和他们的团队通过一种方法可以用更少的硬件实现这一点，在这种方法中，他们使用两个灯来固化液态树脂，以控制树脂硬化的位置和保持流动的位置。这项技术使研究人员能够以比以前更快的速度将树脂固化成更复杂的图案。

例如，研究人员表示，他们可以在单次拍摄中制作3D浅浮雕，而不是在一系列1D线或2D横截面中制作3D浮雕，这通常是如何完成的。为了展示他们的作品，他们印了一个格子，一个玩具船和一个大写字母“M”。

“这是有史以来第一台真正的3D打印机之一，”伯恩斯谈到该团队开发的使用该工艺的机器，其目标是解决他们在早期的大桶印刷工作中遇到的限制。具体而言，研究人员发现，树脂在光线照射的窗口上趋于固化，在开始时停止打印作业。

他们通过创造一个不发生凝固的相对较大的区域来解决这个特殊问题，因此可以使用较厚的树脂(可能具有强化粉末添加剂)来生产更耐用的物体。

UM团队开发的方法还改善了细丝3D打印的结构完整性，细丝3D打印的对象通常在层之间的界面处较弱。“你可以得到更坚韧，更耐磨的材料，”斯科特说。研究人员在“科学进步”杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。

该团队设计了一个先前的解决方案，通过使用一个可以减少氧气透过的窗户，在窗户上树脂固化的问题。这使窗户附近的凝固停止，并留下一层液体，使新打印的表面被拉开。然而，研究人员发现，它不会在物体和窗户之间留下足够大的空隙来印刷更复杂的物体。

研究人员说，新工艺用第二道光代替氧气以阻止凝固，从而允许更大的毫米厚的间隙，这使树脂的流动速度提高了数千倍。