解決Carbon 3D致命缺陷，密歇根大學(xué)用兩個(gè)光源實(shí)現(xiàn)百倍速3D打印實(shí)體

我們都知道，Carbon 3D研發(fā)的CLIP百倍速光固化3D打印技術(shù)將3D打印行業(yè)帶入了新的時(shí)代，在此之后，國(guó)內(nèi)外不斷有新的百倍速3D打印技術(shù)推出，南極熊近日還對(duì)市面上的百倍速光固化3D打印機(jī)進(jìn)行過(guò)對(duì)比。

然而，以Carbon為代表的技術(shù)仍然存在一些缺陷，比如在打印實(shí)心物體的時(shí)候，打印速度將大打折扣。這主要是因?yàn)橐翰鄣撞康耐秆跄�，所透過(guò)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(shí)心物體時(shí)，樹(shù)脂無(wú)法快速的補(bǔ)充到間隙內(nèi)的所有位置。

△Carbon 3D的技術(shù)原理圖

所以，我們經(jīng)常見(jiàn)到的是，這些百倍速的設(shè)備在打印一些鏤空的物體，比如阿迪達(dá)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(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新方法，可以彌補(bǔ)以Carbon為代表的光固化技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)百倍速打印實(shí)體模型結(jié)構(gòu)。該研究成果被發(fā)表在“科學(xué)進(jìn)展”雜志上的論文中。

深度研究該技術(shù)請(qǐng)閱讀論文原文：http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau8723

△密歇根大學(xué)的百倍速光固化3D打印技術(shù)

這項(xiàng)新技術(shù)的獨(dú)特之處在于：他們使用兩個(gè)光源（分別為波長(zhǎng)365納米的UV LED和波長(zhǎng)為458納米的Blue DLP光源），其中一個(gè)光源對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行固化，而另外一個(gè)光源則負(fù)責(zé)抑制樹(shù)脂固化。通過(guò)用第二道光替換透氧膜來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制樹(shù)脂凝固，密歇根大學(xué)的團(tuán)隊(duì)可以在物體與液槽之間產(chǎn)生更大的間隙，可以達(dá)到毫米級(jí)厚，這使得樹(shù)脂的流動(dòng)速度提高數(shù)千倍。

根據(jù)論文中的介紹，該技術(shù)的Z軸3D打印速度可以達(dá)到2000mm/小時(shí)，也就是超越了文章上述的8款高速光固化3D打印機(jī)中的最高速1200毫米/小時(shí)。如果能夠以百倍速3D打印實(shí)體模型，將大大拓寬其應(yīng)用場(chǎng)景。

另外一個(gè)成功的關(guān)鍵是樹(shù)脂的化學(xué)成分。在傳統(tǒng)光固化系統(tǒng)中，只有一種反應(yīng)即光活化劑可在光線照射的地方硬化樹(shù)脂。而在密歇根大學(xué)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)中，還有一個(gè)光抑制劑，它們可以響應(yīng)不同波長(zhǎng)的光。

正如目前的還原印刷技術(shù)那樣，密歇根團(tuán)隊(duì)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(shù)脂基本上在照明窗口附近的任何3D位置硬化。

密歇根大學(xué)化學(xué)工程副教授Timothy Scott與 U-M的工程教授Mark Burns共同領(lǐng)導(dǎo)了新的3D打印方法的開(kāi)發(fā)。U-M已經(jīng)提交了三份專利申請(qǐng)，以保護(hù)該方法的多個(gè)發(fā)明方面，Scott正準(zhǔn)備成立一家創(chuàng)業(yè)公司。

南極熊覺(jué)得這家公司有可能會(huì)超越Carbon 3D。

本文發(fā)布以后，南極熊的網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)的3D企業(yè)長(zhǎng)朗三維竟然在2016年提交了類似的專利，專利見(jiàn)附件。

CN105922587A.pdf (1.23 MB, 下載次數(shù): 343)

2019-1-15 13:28 上傳

點(diǎn)擊文件名下載附件