不透明樹脂也可體積3D打印了

南極熊導讀：3D打印在許多領域,，徹底改變了人們生產體積組件和結構的方法,。近年來,，基于體積光的技術允許在較短的打印時間（低至幾十秒）內完成3D打印,，同時保持良好的分辨率（約100 μm）,。然而,，這些新方法僅適用于均質且相對透明的樹脂,。未來想要使用帶顏色的樹脂是否有方法？以及什么樣的行業(yè)需要這種樹脂呢,？

2022年5月24日,，南極熊獲悉，EPFL應用光子器件實驗室(LAPD)的工程師們,，提出了一種新的3D打印方法,，該方法可以使用基于不透明的樹脂，在幾秒鐘內構建出物體,。

△三個3D打印物體：一個由透明樹脂制成（左）,；一種來自不透明樹脂，未經校正（中）,；一張來自不透明樹脂,，經過修正（右）。圖片來自2022 EPFL

2017 年,，EPFL工程師們開發(fā)了一款,，幾乎可以立即制造出物體的3D打印機。五年后,，通過改進他們的3D打印設備和方法�,，F(xiàn)在可以用不透明的樹脂創(chuàng)造東西——這在以前是不可能的,。

大多數(shù)3D打印機，通過在制造的過程中沉積材料來實現(xiàn)構建體,。但是,，新的3D打印方法，卻采用體積方法,。

洛杉磯警察局教授Christophe Moser說：“我們將樹脂倒入容器中并旋轉,。然后我們以不同的角度照射容器，使樹脂在樹脂中累積的能量超過,，給定水平的地方固化,。這是一種精確的方法，可以生成與現(xiàn)有3D打印技術相同分辨率的物體,�,！�

△采用LAPD技術，使用非透明樹脂構建一個小小的尤達,。圖片來自2022 EPFL

不透明樹脂打印難題
“這種體積法可以用于幾乎任何形狀的物體,，他們決定通過創(chuàng)建一個微型Yoda模型，來測試它的構建速度,。結果,，只需要20秒就可以制作出這個Yoda小雕像，而傳統(tǒng)的增材制造工藝大約需要10分鐘,�,！�

該方法需要注意的是，光需要筆直地穿過樹脂,，不能有任何的偏離才有效,。光線通過與塑料中包含的光敏化合物相互作用使樹脂固化。

洛杉磯警察局的博士后Antoine Boniface說：“到目前為止,，我們一直使用透明樹脂,，但我們想知道，未來生物醫(yī)療行業(yè)是否需要這種不透明樹脂打印物體,�,！�

在體積過程中使用不透明樹脂的問題是光不能順利傳播，因此很難收集硬化樹脂所需的能量,。

關于該文獻的更多信息,，請移步Jorge Madrid- Wolff等人�,？刂朴糜隗w積增材制造的散射材料中的光,。（點我傳送門）

DOI：10.1002/advs.202105144

△散射校正層析體積增材制造(VAM)，允許在散射材料中打印具有中空通道的復雜幾何形狀，如負載細胞的水凝膠等,。圖片來自onlinelibrary

通過AI計算實現(xiàn)能量分配
Jorge Madrid-Wolff博士說：“使用不透明樹脂,，我們在打印物體時會損失了很多分辨率。因此,，我們試圖提出一種解決方案,，從而可以在這種樹脂中制造物體,，同時又不失3D打印技術的優(yōu)勢,。”

科學家們首先使用攝像機,，來觀察光線穿過樹脂的路徑,。然后，他們設計了一種AI方程來調整光線失真,。它的作用是,，在打印時和更改光線時執(zhí)行這些AI計算。這樣做的好處是,，可以確保將樹脂硬化所需的能量,，應用于需要的地方。

通過該方法,，工程師可以用不透明樹脂打印物品,，其精度幾乎與透明樹脂相同。這是一項重大的發(fā)現(xiàn),。

據(jù)專家介紹,，LAPD方法可用于3D打印生物材料，例如人工動脈,。此外,，工程師計劃一次打印多種材料，并將打印機的分辨率,，從十分之一毫米進一步提高到一微米,。