來(lái)源(yuán):中國合(hé)成樹(shù)脂網 2022-05-26 10:29:28
瑞士洛桑聯邦(bāng)理工學院(EPFL)的(de)一個工程師團隊開發出一種3D打印方法,可在數秒鍾內用光將不透明的(de)樹(shù)脂製成物體。這一突破或在生物醫學行業(yè)有良好應用前景(jǐng),例如可用於製造人工動脈。相關研究近(jìn)日發表(biǎo)在《先進科學》雜誌上(shàng)。

工程師們隻花了20秒就製作出(chū)《星球大戰》中的尤達的微小雕像。
早在2017年,EPFL工程學院應用光子器件實驗室(LAPD)的工程師們就(jiù)設(shè)計了一種能夠幾(jǐ)乎瞬間製造物體的3D打印機。5年(nián)後(hòu),該團隊(duì)改進了他們的打印設備和方法,可生產出由不透明樹脂製成的物品,而這在以前是無法實現的。
EPFL的3D打印機是世界上速度(dù)最快的打印機之一(yī)。大多數3D打印機是通過一(yī)層一層地(dì)沉積(jī)材料來工作(zuò)的(de),這一過(guò)程被稱(chēng)為增材製造。而EPFL使用的是容積法,即將樹脂倒入容器中並旋轉。工程師從不同的角度用光(guāng)照射容器,使樹脂中積累的能量超過給定水平(píng)時就會固化。這是一種非(fēi)常精確(què)的方法,可以與現有3D打印技術(shù)相同的分辨率製造物品。
這一容積法可(kě)用於幾乎任何形狀的物體。工程師們隻(zhī)花了(le)20秒就製作(zuò)出(chū)《星球大戰(zhàn)》中的尤達(Yoda)的微小雕像,而傳(chuán)統的製造工藝大約需要(yào)10分鍾。
光線能夠通過與塑料中包含的光敏化合物相(xiàng)互作用來固化樹脂。工程師表示,新(xīn)方法隻有在光線以直線穿過樹脂而沒有偏離的(de)情況下才有效,而不透明樹(shù)脂中光無法順利傳播。為此,他們設計出一(yī)種解決方案。
首先,他們使用攝像機觀察光(guāng)線通過樹脂的(de)軌跡(jì),然後通(tōng)過(guò)調整計算來補償光線失真。他們(men)還對打印機進行(háng)了編程,以便運(yùn)行計算並校正光線,這確保了機器能(néng)適時達到固化樹(shù)脂所需的能量。於是,工程師們能夠以幾乎與透明樹(shù)脂相同的精度打(dǎ)印不透明樹脂(zhī)中的(de)物體,這是一個(gè)重大突破。
下一步,工程師們(men)希望能夠同時利用新方法打印幾種材料,並將打印機的分辨率從十分之一毫米提高到微米。
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