新型数字光制造方法解决了 3D 打印的常见问题

Josiah02

一支由澳大利亚众多机构的材料科学家、医学研究人员和工程师组成的团队开发出了一种进行数字光制造的新方法，克服了当前方法存在的问题。该团队在《自然》杂志上发表的论文中描述了他们的新技术、其工作原理以及可能的用途。
传统的 3D 打印涉及将液体材料从喷嘴精确喷洒到物体上，冷却后变硬，随着层数的增加而增大。数字光制造是一种 3D 打印，它使用激光而不是喷嘴来生产 3D 物体——激光使液体材料变硬。
目前已经开发出两种方法。第一种是基于窗口的方法，其中激光通过前体液体槽中的透明窗口向上发射到平台上，导致前体硬化并向下生长所需物体。第二种方法称为自上而下，顾名思义，它涉及将激光向下发射到前体溶液中，导致物体向上生长。
这两种方法都存在着确保前体稳定流动和散热的问题。在这项新的研究中，研究团队开发了一种改进的自上而下方法，可以克服这两个问题——他们称之为动态界面打印。
该方法涉及将打印点改为弯月面，即（前体）液体表面的曲线。方法是使用一个容器来容纳前体流体，然后使用位于容器上方的管状加压打印头。它有一个阀门，可以添加声波振动来振荡气压。
打印时，随着打印头的移动，光图案通过管道投射到弯月面上。所需物体从罐底向上生长，浸没在前体流体中。管道内的压力用于控制弯月面的形状。液体重新涂覆到打印物体上的过程由表面张力控制，并通过振动加速，从而使前体均匀流动。
测试表明，该方法的打印速度高达每秒 0.7 毫米，并且由于前体流体的连续运动，错误很少，散热问题也极小。