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新型3D打印机:不需逐层打印可一次成型

  

新型3D打印机:不需逐层打印可一次成型

  

新型3D打印机:不需逐层打印可一次成型

  这种新型3D打印机能够创造出比传统3D打印机更流畅、更灵活、更复杂的物体。它可以用新的材料将已经存在的物体包裹起来。例如,给金属螺丝刀轴增加一个手柄,这是目前打印机难以做到的。研究人员说,这项技术有可能改变从假肢到眼镜镜片的设计和制造方式。

  除了需要复杂的计算才能得到准确的形状和强度之外,研究人员面临的另一个主要挑战是如何形成一种在少量光线下保持液态的物质,但当暴露于大量光线时,它就会反应成固体。

  Taylor说:“事实上,你可以从另一个制造过程中拿出一个金属部件或其他东西,并添加可定制的几何图形,我认为这可能会改变产品的设计方式。”

  新的打印机依赖于一种粘性液体,当暴露于一定的光阈值时,这种液体会反应形成固体。Taylor说:“基本上,你有一个现成的视频投影仪,这是我从家里带来的,然后你把它插到笔记本电脑上,然后用它投射一系列的计算机图像,而马达则转动一个装有3D打印树脂的圆柱体。”

  美国加州大学伯克利分校机械工程学助理教授Hayden Taylor说:“我认为这是一种能够更大规模定制物体的途径,无论是假肢还是跑鞋。”他是一篇论文的作者,这篇论文描述了新型打印机,该论文在《科学》杂志的网页版发表。

  Taylor和团队用打印机创造了一系列的物体,从罗丹的“思考者”雕像的小模型到定制的下颌模型。目前,他们可以制造直径达4英寸(约合10厘米)的物体。

  这种新型3D打印机的灵感来自于医学的计算机断层扫描技术,x射线从不同的角度投射到人体,以揭示骨骼或组织的几何形状。研究人员推翻了这一原则——他们不是测量一个物体,而是创造了一个。

  这个过程被称为计算轴向光刻(CAL),它从一个计算机辅助设计(CAD)模型开始。研究人员利用投射出来的光子来照亮这种类似糖浆的树脂,在瓶子旋转的过程中,就会产生一个不断变化的投影视频。投影在每个角度计算,研究人员运行一个优化算法,结果是一系列图像出现在一个旋转的视频投影,可以播放的速率调整到树脂瓶的旋转。就像反过来做的CT扫描,投影结合在一起形成一个悬浮在树脂中的三维物体。几分钟后,3D结构出现,研究人员停止曝光,排出未固化的液体,只留下成品。通过使用投影仪而不是多束激光,研究人员展示了他们可以在树脂旋转时将1440种不同的投影(在三维空间中每度4束)投射到树脂中。

  3D打印技术已经改变了人们在硬件设计时的工作方式,不过大多数3D打印机都会面临一项限制,那就是它们只能一层一层的打印出设计对象,而通常情况下都是从底部开始打印。美国加州大学伯克利分校的研究人员就发明了一款全新的3D打印系统,其可以通过含有感光树脂的玻璃瓶形成打印对象的影像视频并且一次性将成品打印出来。

  加州大学伯克利分校泰勒实验室的研究生Hossein Heidari说:“我们的技术几乎不会产生任何材料浪费,而未固化的材料是100%可重复使用的。”他也是这项研究的作者之一。

  利弗莫尔实验室的员工工程师Maxim Shusteff表示:“这对我来说尤其令人满意,因为它创造了一个新的立体打印框架,即‘即时’3D打印,这是我们近年来开始建立的。我们希望这将为许多其他研究人员探索这一令人兴奋的技术领域开辟道路。”

  Taylor说:“很明显,它有很多微妙之处。例如,你是如何制作树脂的。最重要的是,你如何计算将要投影的图像,但是创建一个非常简单的这个工具版本的障碍并没有那么高。”

本站文章于2019-10-05 10:43,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:新型3D打印机:不需逐层打印可一次成型

Tag: 3d打印机打不了


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