密歇根大學(xué)的研究人員表示，與傳統(tǒng)的3D打印工藝相比，3D打印的新方法不再是逐層構(gòu)建塑料細(xì)絲，而是采用新的3D打印方式，從一桶液體中提升復(fù)雜的形狀，速度提高100倍。

3D打印可以改變相對(duì)較小的制造工作的游戲，生產(chǎn)不到10,000件相同的物品，因?yàn)檫@意味著可以制造物品，而不需要花費(fèi)高達(dá)10,000美元的模具。但最熟悉的3D打印形式，有點(diǎn)像用一系列1D線構(gòu)建3D對(duì)象，卻無(wú)法在一周或兩周的典型生產(chǎn)時(shí)間尺度上填補(bǔ)這一空白。

“使用傳統(tǒng)方法，除非你擁有數(shù)百臺(tái)機(jī)器，否則這是不可行的，”化學(xué)工程副教授Timothy Scott說(shuō)，他與TC Burns工程教授Mark Burns共同領(lǐng)導(dǎo)了新3D打印方法的開發(fā)。 UM。

他們的方法使用兩盞燈固化液體樹脂，以控制樹脂硬化的位置 - 以及保持流動(dòng)的位置。這使得團(tuán)隊(duì)能夠以更復(fù)雜的模式固化樹脂。它們可以在單次拍攝中制作3D淺浮雕，而不是在一系列1D線或2D橫截面中制作。他們的印刷演示包括格子，玩具船和M座。

“它是有史以來(lái)第一臺(tái)真正的3D打印機(jī)之一，”化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程教授伯恩斯說(shuō)。

但真正的3D方法并不僅僅是特技 - 有必要克服早期還原打印工作的局限性。即，樹脂趨向于在光照射的窗口上凝固，在開始時(shí)停止打印作業(yè)。

通過(guò)形成不發(fā)生凝固的相對(duì)較大的區(qū)域，可以使用較厚的樹脂(可能具有強(qiáng)化粉末添加劑)來(lái)生產(chǎn)更耐用的物體。該方法還具有細(xì)絲3D打印的結(jié)構(gòu)完整性，因?yàn)檫@些對(duì)象在層之間的界面處具有弱點(diǎn)。

“你可以得到更堅(jiān)韌，更耐磨的材料，”斯科特說(shuō)。

窗戶固化問(wèn)題的早期解決方案是讓氧氣通過(guò)的窗口。氧滲透到樹脂中并停止窗戶附近的凝固，留下一層流體膜，使新打印的表面被拉開。

但是因?yàn)檫@個(gè)間隙只有一塊透明膠帶的厚度，所以當(dāng)部件被拉起時(shí)，樹脂必須非常流暢，以便足夠快地流入新凝固物體和窗戶之間的微小間隙中。這限制了甕印刷到相對(duì)溫和處理的小型定制產(chǎn)品，例如牙科設(shè)備和鞋墊。

通過(guò)用第二道光替換氧氣來(lái)停止凝固，密歇根大學(xué)的團(tuán)隊(duì)可以在物體與窗戶之間產(chǎn)生更大的間隙 - 毫米厚 - 使樹脂的流動(dòng)速度提高數(shù)千倍。

成功的關(guān)鍵是樹脂的化學(xué)成分。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，只有一種反應(yīng)。光活化劑可在光線照射的地方硬化樹脂。在密歇根系統(tǒng)中，還有一個(gè)光抑制劑，它可以響應(yīng)不同波長(zhǎng)的光。

正如目前的還原印刷技術(shù)那樣，密歇根團(tuán)隊(duì)不僅可以控制2D平面中的凝固，而且可以模擬兩種光線，使樹脂在照明窗口附近的任何3D位置硬化。

UM已提交了三項(xiàng)專利申請(qǐng)，以保護(hù)該方法的多個(gè)創(chuàng)造性方面，并且Scott正準(zhǔn)備成立一家初創(chuàng)公司。