导读:近几年,新的3D打印技术层出不穷,基于体曝光的3D打印技术可以在短短几十秒的时间内完成打印,同时保持良好的分辨率(约100微米),成为行业热议的技术。然而,这项新技术只能打印同质和透明的树脂材料。
2022年5月25日,南极熊获悉,EPFL(瑞士洛桑联邦理工学院)的工程师们提出了一种3D打印方法,通过计算机调整光线的扭曲,可以在几秒钟内打印不透明的树脂物体。
△三个3D打印的物体:一个由透明树脂制成(左);一个由不透明树脂制成,没有修正(中);一个由不透明树脂制成,有修正(右)
2017年,EPFL工程学院内的工程师设计了一台3D打印机,几乎可以立即制造出物体。五年后,科学家们已经改进了他们的打印机器和方法。他们现在可以使用不透明的树脂来制造东西。
Christophe Moser教授说:"我们将树脂倒入一个容器并旋转,然后以不同的角度对容器进行照射,使树脂中积累的能量超过某一特定水平的地方,树脂就会凝固。这是一种精确的方法,可以得到与现有3D打印技术相同的分辨率的物体。"
"工程师们的体积3D打印技术可以用于任何形状的物体,经测试他们只用了20秒就完成了一个小雕像,而传统的增材制造工艺则需要10分钟左右。"
博士后Antoine Boniface说:"到目前为止,我们一直使用透明树脂,但我们想看看是否能用生物医学行业使用的那种不透明树脂打印物体。"
打印不透明树脂的问题是,光线不能顺利传播,使得收集使树脂硬化所需的能量成为挑战。
博士生Jorge Madrid-Wolff说:"使用不透明的树脂,我们在打印的物体上失去了很多分辨率。因此,我们试图想出一个解决方案,让我们用这种树脂制造物体,但又不失去3D打印机的优势。"
科学家们首先使用一台摄像机来观察光在树脂中的路径。然后,他们设计了计算机方程式,以调整光线的扭曲。他们配置了打印机,在打印和改变光线的同时进行这些计算。这确保了使树脂硬化所需的能量被应用于需要的地方。
通过调整计算机计算,工程师们可以用不透明的树脂打印物品,精度几乎与透明树脂相同。这是一项重大成就。
据专家介绍,这种方法可用于3D打印生物材料,如人工动脉。工程师们计划一次打印几种材料,并将打印机的分辨率从0.1毫米提高到微米。
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