【國產(chǎn)CLIP出世】3D打印速度提高100倍

2015年南極熊曾報道過震驚全球3D打印屆的高速光固化3D打印技術(shù)Carbon 3D，可以達(dá)到現(xiàn)有SLA 打印速度的25-100倍,，獲得2.55億元風(fēng)投，并登上《science》雜志封面。當(dāng)時,，南極熊預(yù)言一年內(nèi)，國內(nèi)應(yīng)該會出現(xiàn)同樣的技術(shù),。

隨后,，國內(nèi)多個團(tuán)隊開始研發(fā)類似于CLIP的高速光固化打印技術(shù)，并有成都的團(tuán)隊放出自己制作的CLIP打印機(jī)打印過程視頻,。2016年2月3日,， 經(jīng)濟(jì)日報的一篇報道引起了南極熊的關(guān)注，據(jù)報道中科院福建物構(gòu)所3D打印工程技術(shù)研發(fā)中心林文雄課題組在國內(nèi)首次突破了可連續(xù)打印的三維物體快速成型關(guān)鍵技術(shù),，并開發(fā)出了一款超級快速的連續(xù)打印的數(shù)字投影（DLP）3D打印機(jī),。該3D打印機(jī)的速度達(dá)到了創(chuàng)記錄的600mm/h，可以在短短6分鐘內(nèi),，從樹脂槽中“拉”出一個高度為60mm的三維物體,，而同樣物體采用傳統(tǒng)的立體光固化成型工藝（SLA）來打印則需要幾個小時,，速度提高了足足有100倍！

傳統(tǒng)的SLA技術(shù)采用逐層固化,、層層累積的方式來構(gòu)造三維物體,，層與層之間需中斷光照射，然后在已固化區(qū)域表面重新覆蓋或填充精確,、均勻的光敏樹脂,，再進(jìn)行光照射形成新的固化層，這種方式系統(tǒng)復(fù)雜且耗時,。2015年3月,，美國Carbon3D公司最早提出“連續(xù)液面生長技術(shù)”（CLIP）。該技術(shù)是通過透氧材料特氟龍引入氧氣作為固化抑制劑,，在樹脂底部形成一層薄的液態(tài)抑制固化層,，即所謂的“固化死區(qū)”，避免已固化區(qū)域與底部粘連,，使固化過程保持連續(xù)性,，從而比傳統(tǒng)的3D打印速度快25—100倍，達(dá)到500mm/h,，并登陸了《science》雜志封面,。

福建物構(gòu)所提出了一種特殊的半滲透性透明元件，作為樹脂槽內(nèi)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(dá)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(shù)原理是：利用DLP投影系統(tǒng)提供照射光源，照射樹脂槽底部的構(gòu)建區(qū)域形成固化區(qū)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(jìn)入樹脂槽，在內(nèi)底面和固化區(qū)域之間形成一層幾十微米厚的抑制固化層,。由于液態(tài)抑制固化層的存在,，固化區(qū)域與樹脂槽底部能輕松無損傷分離，實現(xiàn)全程固化的高速連續(xù)性,，獲得最大打印速度超過600mm/h,，比美國Carbon3D公司發(fā)布的連續(xù)3D打印設(shè)備速度快約20%。

圖為（DLP）3D打印機(jī)3D打印出的物體

（DLP）3D打印技術(shù)原理圖

這臺由福建物構(gòu)所開發(fā)的高速光固化3D打印機(jī)是否真的有如此高的打印速度,，南極熊將會進(jìn)一步跟蹤報道,，對該產(chǎn)品感興趣請關(guān)注南極熊微信公眾號�,；蛑苯蛹幽蠘O熊微信號392908259