新技術(shù)提升3D打印速度100倍

　　在3D打印機的幫助下，人們可以在幾小時(shí)內完成原型制作，但一種全新的3D打印工藝可以大大提升這個(gè)速度，把數小時(shí)的打印時(shí)間縮短為僅僅幾分鐘。

　　UNC-Chapel Hill的研究人員在《科學(xué)》(Science)雜志上介紹了這種名為CLIP的新工藝，將其描述為“連續液態(tài)界面生產(chǎn)”。他們表示，3D打印有兩個(gè)非常令人惱火的不足之處：一是要等待好幾個(gè)小時(shí)才能完成制作，二是打印出來(lái)的東西表面很粗糙，而這個(gè)新方法可以大大改進(jìn)這兩個(gè)方面。 CLIP可以在相對很短的時(shí)間里打印出順滑的復雜物品，而且可以使用更多的材料來(lái)打印物品。

　　現有的3D打印工藝使用液態(tài)樹(shù)脂，在一個(gè)緩慢的過(guò)程中逐層打制作出物品：先打印一層，固化它，補充樹(shù)脂材料，然后再打印一層，周而復始，直到打印完成。而在CLIP工藝中，一個(gè)投影機從下方用紫外線(xiàn)顯示連續的、極薄的物品橫截面。紫外線(xiàn)在一缸液態(tài)樹(shù)脂中以橫截面方式硬化液體。與此同時(shí)，一臺升降機不斷將成形的物體撈出樹(shù)脂缸。

　　CLIP打印機的關(guān)鍵之處位于樹(shù)脂缸的底部：那里有一個(gè)窗口讓氧氣和紫外線(xiàn)通過(guò)。因為氧氣可以阻礙固化過(guò)程，缸底的樹(shù)脂連續形成一個(gè)“死區”，不會(huì )固化。而這個(gè)“死區”非常之薄，只有幾個(gè)紅細胞那么厚。因此紫外線(xiàn)可以通過(guò)，并固化其上方?jīng)]有接觸氧氣的樹(shù)脂。不會(huì )有樹(shù)脂粘在缸底，而打印速度變得非?？?，因為它不是在空氣中，而是在樹(shù)脂里打印的(在空氣中打印，由于氧氣存在，固化速度就會(huì )減緩)。當打印機撈起成形的物品時(shí)，吸嘴會(huì )往缸底添加低氧樹(shù)脂。

　　CLIP不僅大大加快了固化過(guò)程，同時(shí)也能打印出更順滑的3D物品。這種工藝不是等待3D物品一層層地固化，而是采取了連續打印的方式，制作出來(lái)的物品可以和注塑零件媲美。 CLIP的發(fā)明者還表示，他們可以生產(chǎn)更精細的物品——小于20微米(和丙烯酸纖維一樣厚)——而且可以使用彈性材料，以及某些生物材料。目前的大部分3D打印機都無(wú)法使用這些材料。此外，CLIP的打印過(guò)程看起來(lái)真的很炫酷——發(fā)明者甚至說(shuō)，他們從電影《終結者2》中著(zhù)名的液態(tài)金屬機器人T-1000那里受到了啟發(fā)。

　　但最重要的是，這種新工藝大大提升了打印速度。 CLIP的發(fā)明者說(shuō)，它打印物品的速度是老式3D打印方法的25到100倍。

　　CLIP正在申請專(zhuān)利，研究人員也正在一家名為Carbon3D的初創(chuàng )公司中研制采用這項工藝的設備。該公司計劃在今年年底前生產(chǎn)出CLIP打印機的商用版。目前我們尚不知道它的價(jià)格和技術(shù)規格，但我們預計，第一批Carbon3D設備的客戶(hù)會(huì )是那些亟需高品質(zhì)快速原型制作設備的創(chuàng )業(yè)公司和研究機構?？偠灾?，Carbon3D的錢(qián)景非?？春?。