基于DLP和直寫成型的復合3D打印系統

結合多種增材制造方法的復合3D打印方法可以實現多材料3D打印,。通過將兩種或兩種以上的3D打印方法集成到一個平臺上,，就可以有效制備多材料的復雜結構零部件。美國佐治亞理工研究團隊[1]研究了一種低成本、高精度和高打印速度的多材料3D打印方法，將立體光固化和材料擠壓方法集成在一個打印系統中,。該復合打印系統由一個自上向下的DLP打印機和三軸直寫成型機組成，DLP打印機可實現基體材料的高速,、高精度打印,，而直寫成型機主要用于打印各種增強功能材料。

圖1 復合3D打印系統示意圖

圖2 混合打印材料結合情況

研究團隊探索了光敏樹脂類型,、流變性,、打印速度,、直寫距離、層厚與層數對打印質量的作用規(guī)律,。結果表明,，DLP層與DIW層出現互穿結構，說明基體材料與增強材料結合強,。而且DLP樹脂良好的流動性可以有效浸潤DIW單絲,，減少復合材料存在的孔隙,。最終,，用該復合打印系統實現了含LCE纖維軟體機器人的打印，如圖3所示,。

圖3 使用LCE纖維復合打印軟機器人

總結：該研究團隊提出了一種利用DLP/DIW復合實現多功能結構和器件多材料3D打印的新方法,。直寫成型速度和墨水類型是影響最終打印分辨率和DLP/DIW界面結合強度的重要因素。通過優(yōu)化印刷參數,，采用多種油墨實現了高打印精度和強界面粘結,。這項工作開辟了利用單一打印工藝制造多功能結構和器件的新途徑，具有巨大的應用潛力,。

參考文獻：
X. Peng, X. Kuang, D.J. Roach, Y. Wang, C.M. Hamel, C. Lu, H.J. Qi, Integrating digital light processing with direct ink writing for hybrid 3D printing of functional structures and devices, Additive Manufacturing, 40 (2021).