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一滴式連續(xù)3D打印可以從一滴樹脂中制成物體

魔猴君  行業(yè)資訊   1611天前

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 來自我國科學(xué)院大學(xué),中國科學(xué)院和麻省理工學(xué)院的研究人員在《自然通訊》上發(fā)表了一篇論文,描述了對連續(xù)數(shù)字光處理(cDLP)3D打印技術(shù)的有趣研究。盡管該技術(shù)能夠像其他cDLP方法一樣以無層方式進行3D打印,但僅使用一滴光敏聚合物樹脂就可以實現(xiàn)3D打印。

        作者注意到通過cDLP將過多的樹脂用于3D打印對象,因此作者著手設(shè)計一種在材料上更有效的3D打印過程。研究小組指出,在cDLP以及傳統(tǒng)的DLP和立體平版印刷中,殘留的樹脂殘留在印刷部件上,因此需要清洗步驟。用于填充料桶或粘附在最終部件上的不必要的樹脂不僅會浪費材料,還會限制打印分辨率并增加成本。       受收集和滴落水球的荷花和水罐植物的啟發(fā),研究人員開發(fā)了一種使用類似的“三相接觸線(TCL)”動力學(xué)進行操作的技術(shù)。將一滴樹脂沉積在固化界面上,并在下方連續(xù)投射紫外線。同時,位于固化界面上方的鋁質(zhì)印刷床與每個印刷層一起從印版上抬起。

一滴連續(xù)3D打印技術(shù)的示意圖

  一滴連續(xù)3D打印技術(shù)的示意圖。         因為固化界面使粘附在其上的樹脂量最小化,所以在打印過程中樹脂滴的TCL會減小。這僅會使打印零件所需的樹脂粘在床上。研究人員使用這種技術(shù)制作了一個24毫米長的圓柱形網(wǎng)格結(jié)構(gòu),其濕樹脂利用率為99.6%。          然后,研究小組修改了印刷床以確定對印刷品TCL的影響,并假設(shè)改變其表面特性可以降低印刷過程中的表面能,從而進一步控制粘附在印刷床上的樹脂量。為此,他們嘗試了“氟化石英(F-石英)基材,基于蠟燭煙灰的超兩性基材和注入潤滑劑的聚二甲基硅氧烷(S-PDMS)光滑基材”。使用F石英時,人們認(rèn)為材料上的微米/納米級結(jié)構(gòu)會更有效地捕獲空氣,從而減少表面能并排斥濕潤。與其他相比,盡管光滑的表面會導(dǎo)致較低的表面張力。由于使用F-quart和超兩性基材打印對象時出現(xiàn)的問題,研究人員確定S-PDMS基材效果最好。

使用連續(xù)的一滴3D打印技術(shù)對各種牙科對象進行3D打印

  使用連續(xù)的一滴3D打印技術(shù)對各種牙科對象進行3D打印。            接下來,他們將一滴法與傳統(tǒng)的DLP 3D打印進行了比較,兩者均使用S-PDMS涂層基材。研究小組確定,一滴技術(shù)顯示出濕物料利用率為98.6%,凈物料效率為92.5%,而傳統(tǒng)DLP則為87.5%和66.7%。            據(jù)魔猴網(wǎng)了解,為了進一步證明連續(xù)一滴3D打印的可能性,研究人員3D打印了通過牙科CT掃描獲得的牙齒模型。他們還印刷了臼齒,門牙和犬牙冠,因此得出結(jié)論:“一滴3D打印可以通過適當(dāng)調(diào)整固化界面屬性,將液態(tài)樹脂滴完全轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈卟牧侠寐实亩x結(jié)構(gòu),從而節(jié)省了寶貴的油墨并提供按需3D打印參考?!?/span>

Carbon首先通過將自己的cDLP技術(shù)推向市場來撼動DLP 3D打印的世界,從而實現(xiàn)比以往更快的打印時間,各向同性的物理特性以及工程級材料的使用。通過將cDLP縮放到前所未有的大小,Azul 3D可能會進一步擴大空間?,F(xiàn)在,人們不得不懷疑連續(xù)一滴3D打印對cDLP的影響。當(dāng)然,這項研究尚需時日才能走出實驗室,但是一旦這樣做,我們可能會看到廢物減少方面的新進展。


來源:https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/xin3Ddayinjishu/39702.html

   
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