Research

密歇根大学进行剪辑3D打印,并带有“单一曝光”制造

Scientists at the密歇根大学已经开发了一种高速3D打印技术,可以缩放以实现大物体的生产。

该技术比其他市售技术快100倍,它也能够启用仅一层光而不是一层光线的3D对象。因此,Umich的研究人员称该系统为:

“有史以来第一个真正的3D打印机之一。”

Taking on Carbon CLIP

UMich’s high speed 3D printing process is a vat polymerization technique based on SLA. Considering the set up of an SLA 3D printer, (with the light source below a vat of resin) one of the limitations of such processes is the resin’s adhesion to the projection window at the base of the vat. As a result, SLA 3D printing is conducted at speeds lower than its potential.

Incontinuous liquid interface production(剪辑),加利福尼亚州3D打印机提供商专利的方法,使用氧气渗透的投影窗口来在增值税底部的树脂中创建一个无聚合的区域。这样可以防止树脂固化并粘在投影窗口上,从而使碳达到了其著名的高生产速度。

Umich的方法采用另一种方法。它代替氧气膜,其3D打印机使用双光源。

Umich 3D打印机的实验设置。通过科学进步的图像
Umich 3D打印机的实验设置。通过科学进步的图像

在Umich高速3D打印机内部

The UMichigan 3D printer contains two different colored lights with respectively varied wavelengths – one ultraviolet (UV), and one blue. By using a resin mixture that contains both photoinitiators and inhibitors, these lights can be tuned to start or stop the curing process as required.

在Umich研究人员给出的示例中,蓝光用于选择性地启动凝固,并使用紫外线来防止它。这创建了投影窗口上方所需的无聚合空间。

通过这种技术,Umich团队已经能够达到约2 m/小时的打印速度。通过进一步改变光源的强度,该方法还能够执行“在没有舞台翻译的情况下进行单个曝光/层中的表面地形图案”。

Umich化学工程和生物医学工程学教授以及研究的共同领导者Mark Burns提到了这种能力Mark Burns,他说:“这是有史以来第一个真正的3D打印机之一。”

扩大质量生产添加剂制造的机会

In comparison to the CLIP oxygen membrane, the combination of lights in the UMich 3D printer allows a much thicker void of material in the vat where polymerization doesn’t occur. This therefore means that stronger, more viscous, materials can be used in the continuous 3D printing process and, as stated in the results of a paper detailing the method:

“通过消除对薄的,可渗透的投影窗口的需求,此过程有可能缩放以快速生产非常大的物体。”

此外,作者认为,方法可以解锁大规模生产中添加剂制造的进一步潜力。Umich化学工程学副教授兼该项目的共同领导者蒂莫西·斯科特(Timothy Scott)解释说:“使用传统方法,除非您拥有数百台机器,否则这是无法实现的。”

Hitting the market

关于新的Umich 3D打印方法的完整讨论已在线发布科学进步under the title “Rapid, continuous additive manufacturing by volumetric polymerization inhibition patterning。”它的作者身份归功于六位总数,即马丁·德·比尔(Martin P. de Beer),哈里·范·德拉(Harry L. van der Laan),梅根·A·科尔(Megan A.

在列出的Scott的研究人员中,Van der Laan和Cole在与Umich于2018年2月20日提交的技术有关的专利中都被任命为发明者。据该大学称,还有另外两项专利申请来保护该技术,从这里看,团队计划在斯科特(Scott)希望成立一家初创公司时将这项技术商业化。

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Featured image shows a University of Michigan “M” 3D printed by the new high speed fabrication technique. Photo by Evan Dougherty/Michigan Engineering

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