比3D打印還牛,？浙江大學(xué)多維打印新方法

我們所熟知的增材制造技術(shù)都有哪些呢,？比如FDM,SLS,3DP,SLA,DLP等等,，據(jù)南極熊了解,，最近浙大發(fā)明多維制造新方法,，經(jīng)過光“雕刻”的塑料能快速三維成型（其中也用到的是光固化技術(shù)），成型速度是非常之快,，南極熊覺得可能是這些增材技術(shù)中最快的一種（可以在幾十秒內(nèi)成型一個花瓣）,。而且這種成型方式有點顛覆了我們對3D打印的理解，下面我們就詳細(xì)的來了解一下,。

其實南極熊覺得這個成型方法很像我們傳統(tǒng)制造方法中的”鈑金“,，就是制作出一片特定形狀厚度一定板材,，然后折彎形成的一個立體形狀,。下面我們來看一下成型過程。

一層薄薄的液體,，在投影儀下經(jīng)受光照固化幾秒鐘后,，就變成一片塑料。再投進熔化的蠟里，幾分鐘之內(nèi),，就能“長”成一朵形狀復(fù)雜的蠟質(zhì)玉蘭花,。這一奇妙的變化發(fā)生在浙江大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點實驗室，相關(guān)論文日前發(fā)表在著名國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上,。

接下來南極熊和大家一起來看一下這種新的多維制造技術(shù),。

第一步，就是制作打印時所用的“底片”,，就是把液態(tài)樹脂加入到一個特制的透明盒子里面,，在放在設(shè)備的成型平臺上。

第二步,，在特定頻譜的光源下曝光,，這個光的圖形是由我們所有打印的形狀決定，在這一步需要經(jīng)過多次不同圖形的不同時間的曝光,，當(dāng)然這都是由計算機來控制的,。

曝光以后就可以在“底片”上形成一有一定厚度的平面圖形，我們可以看到這個樹脂成型以和硅膠類似,，非常的柔軟,。

第三步，就是放入熔化的蠟中進行顯影,，其實就是讓我們打印的這個圖案根據(jù)上面的紋路進行彎曲硬化,，其中變形式溶漲和收縮的共同作用，這樣一個三維的物體就產(chǎn)生了,。

△顯影前后對比

△浙大化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授

這個成型方法主要應(yīng)用在薄片狀的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu),，速度快而且不需要添加支撐。

浙大化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授說,，材料從二維平面快速變形為三維形狀的秘密,，就在那光照的幾秒鐘里。這層液體是一種光固化樹脂,，投影儀的光照經(jīng)過精心設(shè)計,，在極短的時間里使這層樹脂的每一個像素點都獲得不同的光固化結(jié)構(gòu)，使之變成塑料,，就如同把玉蘭花的“圖紙”用光“雕刻”在上面,。不同的光固化結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致各像素點和熔化石蠟結(jié)合的程度不同,，塑料就按照“圖紙”所繪制的那樣,，精確地變形為花朵。

據(jù)南極熊了解,，這種成型方式選取不同的光固化材料不同的液體相結(jié)合,，如某些材料經(jīng)光照射后投入水中,，便可以形成相應(yīng)形狀的水凝膠。光的“雕刻”是通過其灰度變化實現(xiàn)的,，背后是一套復(fù)雜的力學(xué)計算�,，F(xiàn)在，不同形狀的“圖紙”已經(jīng)成為一個個二維碼,，計算機讀取后,，就能調(diào)節(jié)投影儀射出的光。

南極熊覺得這種多維制造的新方法,，有望在某些應(yīng)用場景取代現(xiàn)有的3D打印技術(shù),。3D打印被普遍認(rèn)為能大大影響未來的工業(yè)制造。雖然制造的精度比較差,，但是最大的優(yōu)勢就是超快速,。光照時間少于30秒，甚至僅需4秒,，室溫下放在水里,，數(shù)分鐘就能變形成三維形狀。相比之下,，逐層增材的3D打印完成相同的制造至少需要數(shù)十分鐘,，特別是豎直方向上，打印尤其耗時,。

謝濤表示,，將超快速多維制造的新方法用于改良失蠟法工藝，將極大提高蠟質(zhì)內(nèi)膜的制造效率,，是這一新技術(shù)有望很快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一大方向,。需要本文技術(shù)人員？請加南極熊微信qq392908259,�,；蛘哧P(guān)注微信公眾號