密歇根大学的研究人员通过将光抑制剂和其他光源混合在一起,开辟了快速连续树脂3D打印的道路。
有用的多样性多种多样,有数十种技术可以实现我们称为增材制造的过程。一种生产方法,通过这种方法可以逐层构建对象(通常过于复杂,以至于无法使用传统的制造过程来制造)。
在无数种3D打印对象的方法中,立体光刻(SLA)广泛提供了最高级别的细节之一,可以通过液态光敏聚合物树脂绘制图层,该树脂在特定波长的紫外线下固化。
该过程产生的零件非常精细,但被认为相当缓慢-至少,密歇根大学的研究人员说,他最近发表了一项研究,详述了一种新颖的方法,该方法使用光引发剂,光抑制剂和不同光源的混合物为SLA增压。
使用限制光更快地打印
该杂志发表在《科学进展》上,通过体积聚合抑制图案的快速,连续的增材制造深入探讨了该团队如何成功地加快了印刷过程。
研究人员着手解决典型的桶式光敏聚合物树脂3D打印中的两个问题:打印物粘附在桶的窗口上,随后需要进行剥离工艺,以及在下一个固化之前,树脂必须铺展在新层上。
关于硬件,该团队的系统在SLA印刷工艺的标准树脂固化UV灯上同步并叠加一个近UV光源。
此外,使用的树脂配方还带有额外的光引发剂,而没有辅助的光引发剂。因此,这种“不完全的”光引发剂起着光抑制剂的作用,在系统的近紫外光源下会中断聚合反应。
通过这种控制,研究人员可以在槽窗上方创建一个较厚的盲区,在该盲区中不会发生聚合反应。使用与这种大的“死”区域的自由流动树脂配对的连续光源,其结果是SLA印刷工艺可以连续固化树脂,而无需进行剥离来更换层或等待液体传播通过层。
究竟多快?
使用该方法,研究人员以大约每小时2米的速度制作了照片。这相当于每秒0.5毫米或每分钟30毫米。
最近,这一切都在军备竞赛中发挥作用。质量在那里,所以主要的剩余边界是速度。
那些熟悉Carbon及其专有的连续液体界面(CLIP)工艺的人会注意到它们的相似之处。通过使用氧气可渗透层在桶窗和印刷件之间形成盲区,Carbon成功地将这种连续印刷方法商业化并在工厂车间实施。
在其他地方,诸如Uniz,EnvisionTec和其他无数的公司都在推动这一极限,当今市场上常见的打印速度为每秒10毫米。
这种新的树脂印刷方法的一个建议优点是零件更坚固。实际上,由于槽窗和零件之间的死区较厚,因此可以有效地使用通过增强添加剂增强的更多粘性树脂。
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