美国科学家研发出 3D 打印新技术,十秒打印一个成品

摘要

不过,目前打印出来的产品摸起来还有点「糙」。

曾被称为第四次工业革命引领者的 3D 打印,早已不是一个新鲜技术。相比传统的模型制造,3D 打印的速度快了许多,但仍需要数小时到数天。另外,目前主流的3D 打印技术需要分层打造,如果打印一些有弧度的物体,要依靠支撑物才能实现。打印完毕后,还去除这些支撑物,不仅程序繁琐,而且浪费资源。

现在,这两个障碍有了一种新的解决方案。劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)联合加州大学伯克利分校、罗切斯特大学和麻省理工学院开发出一项 3D 三维激光打印技术,可以在数十秒之内就完成打印过程,且不需要多余的支撑物。

(该项3D 打印新技术的打印原理示意图和部分成品 图|LLNL )

实验过程中,研究人员使用三个不同纬度的激光,照射充满塑料树脂的透明水箱,不到十秒就打印出一个成品,且打印过程中没用到任何支撑物。目前该技术可以打印出任意角度的柱状物、格子以及对称和不对称的几何形状物体。

这项技术出奇之处在于它的三个关键步骤。首先,激光照射形成的物品必须提前设计好图片方案,并据此确定打印所需激光峰值剂量。其次,必须对每个激光光束的强度分布进行调整,以确保产品成型过程中吸收到足够的能量。第三,需要用含有「氧分子」的材料来填充「透明水箱」,以实现打印过程中的化学反应。

不过,该技术也存在一些问题。LLNL 使用该技术打印出来的试验产品表面粗糙度高达 100-200 微米,所以成品摸上去会有些「糙」。相比之下,目前主流的 3D 打印技术成品的精度可以保持在 20- 50 微米。研究人员认为未来该项打印技术的成品也能达到 20-50 微米的水平,但仍需要时间。

责任编辑:双筒猎枪

头图来源:LLNL 

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