更快20%!福建物構所再創3D打印新紀錄
2015年,獲得谷歌1億美金投資的Carbon 3D其滾雪球式的成功傳奇將CLIP-連續液界面固化技術推向3D打印業界視野。就在中國農歷新年期間,中科院福建物構所3d打印工程技術研發中心林文雄課題組宣布在國內首次突破了可連續打印的三維物體快速成型關鍵技術,并開發出了超快速的連續打印數字投影(DLP)3D打印機。
圖片說明每小時600mm的成型速度!快!更快!
這臺3D打印機的速度達到了創記錄的600 mm/h,可以在短短6分鐘內,從樹脂槽中“拉”出一個高度為60 mm的三維物體,而同樣物體采用傳統的立體光固化成型工藝(SLA)來打印則需要約10個小時,速度提高了足足有100倍!
更快地打印模型 這是目前業界都在追求的目標
福建物構所提出了一種特殊的半滲透性透明元件,作為樹脂槽內底面的一部分,固定于打印光源的照射路徑上。該類型半滲透性透明元件對氧氣的透過率比一般高分子聚合物高,最高可達到5—10倍,因此氧氣或空氣均可作為固化抑制劑使用。
具體的打印技術原理是:利用DLP投影系統提供照射光源,照射樹脂槽底部的構建區域形成固化區域;同時通入氧氣或空氣,氧氣或空氣透過半滲透性透明元件進入樹脂槽,在內底面和固化區域之間形成一層幾十微米厚的抑制固化層。由于液態抑制固化層的存在,固化區域與樹脂槽底部能輕松無損傷分離,實現全程固化的高速連續性,福建物構所稱他們獲得最大打印速度超過600 mm/h,比美國Carbon 3D公司發布的連續3d打印設備速度快約20%。而Carbon 3D采用的半透高分子材料為特氟龍,如果福建物構所實現了更快的3D打印速度,那么這又是一次新材料在3D打印技術應用上的成功和突破。
高分子材料是實現連續3D打印的秘訣 透氧效率決定了打印速度
福建物構所稱SLA技術采用逐層固化、層層累積的方式來構造三維物體,層與層之間需中斷光照射,然后在已固化區域表面重新覆蓋或填充精確、均勻的光敏樹脂,再進行光照射形成新的固化層,這種方式系統復雜。
目前仍然存在的一個疑點,就是SLA和DLP究竟誰的精度更高?雖然SLA技術的速度沒有DLP技術快,但是因為DLP是通過投影的方式也就是扇形光來接觸樹脂液面,而SLA是通過激光掃描的方式接觸樹脂液面,通常在加工尺寸大的物品時,SLA理論上來說精度要優于DLP。然而德州儀器(Ti)近年在DLP芯片的分辨率和數據信道上進行了多次優化,同時在德國有3D打印機合作方做DLP 3D打印機產品的研發和應用,我們可能真的要等到“眼見為實”的一刻才能揭曉答案。
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