UNC-Chapel Hill的研究人員在《科學(xué)》(Science)雜志上介紹了這種名為CLIP的新工藝,將其描述為“連續(xù)液態(tài)界面生產(chǎn)”。
工藝概述
現(xiàn)有的3D打印工藝使用液態(tài)樹脂,在一個緩慢的過程中逐層打制作出物品:先打印一層,固化它,補(bǔ)充樹脂材料,然后再打印一層,周而復(fù)始,直到打印完成。而在CLIP工藝中,一個投影機(jī)從下方用紫外線顯示連續(xù)的、極薄的物品橫截面。紫外線在一缸液態(tài)樹脂中以橫截面方式硬化液體。與此同時,一臺升降機(jī)不斷將成形的物體撈出樹脂缸。
成型過程
CLIP打印機(jī)的關(guān)鍵之處位于樹脂缸的底部:那里有一個窗口讓氧氣和紫外線通過。因?yàn)檠鯕饪梢宰璧K固化過程,缸底的樹脂連續(xù)形成一個“死區(qū)”,不會固化。而這個“死區(qū)”非常之薄,只有幾個紅細(xì)胞那么厚。因此紫外線可以通過,并固化其上方?jīng)]有接觸氧氣的樹脂。不會有樹脂粘在缸底,而打印速度變得非常快,因?yàn)樗皇窃诳諝庵?,而是在樹脂里打印的(在空氣中打印,由于氧氣存在,固化速度就會減緩)。當(dāng)打印機(jī)撈起成形的物品時,吸嘴會往缸底添加低氧樹脂。
優(yōu)勢
CLIP不僅大大加快了固化過程,同時也能打印出更順滑的3D物品。這種工藝不是等待3D物品一層層地固化,而是采取了連續(xù)打印的方式,制作出來的物品可以和注塑零件媲美。 CLIP的發(fā)明者還表示,他們可以生產(chǎn)更精細(xì)的物品——小于20微米(和丙烯酸纖維一樣厚)——而且可以使用彈性材料,以及某些生物材料。
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