EPFL的超快3D打印技術可在數秒內製造出樹脂物體
瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究人員展示了一種基於光的3D打印方法,比傳統的增材製造快30倍,由於採用了光固化樹脂,20秒內就能製造出通常需要10分鐘製造的物體。
普通的3D打印都是在基體上粘貼材料,並允許(或導致)它凝固,而EPFL於2017年開創的基於光的工藝採用了一種完全不同的方法,速度要快得多。
EPFL應用光子設備實驗室的教授Christophe Moser說:“我們將樹脂倒入一個容器中並旋轉。然後我們以不同的角度對容器進行照射,在樹脂中積累的能量超過某一特定水平的地方使樹脂固化。這是一種非常精確的方法,能夠以與現有3D打印技術相同的分辨率生產物體。”
用這種方式製造東西是非常快的–只需幾十秒而不是幾分鐘。另一個優點是,用戶可以打印具有復雜中空部分的形狀,而不需要使用平板打印機的那種支撐結構。
到目前為止,這項技術的問題是,它只可能使用透明的樹脂–因為任何帶有一點顏色的東西,例如用於製造生物醫學工業中的人工動脈的不透明樹脂,都會在光線通過時發生彎曲和扭曲,導致分辨率急劇下降和一些看起來相當悲哀的打印物體。
但在本週發布的新研究中,Moser和他的團隊展示了一種允許使用不透明樹脂的技術,通過使用樹脂後面的攝像機來計算光線通過樹脂的路徑。在分析了通過的光線後,該團隊能夠創建一個失真校正算法,並在機器運行時將其應用於打印指令,以便使正確的能量到達每個點。
該團隊表示,由此產生的不透明樹脂打印件的製作速度仍然非常快。該團隊在大約20秒內製作了一個小型打印尤達。它們的分辨率也幾乎與透明樹脂相同,約為十分之一毫米。該團隊現在正在努力將該分辨率提高100倍,目標是達到微米級的精度。
該研究在《先進科學》雜誌上開放獲取。