現在可以在不透明樹脂中打印物體3D打印

    ((Nanowerk新聞)早在2017年,EPFL的Applied光子設備實驗室(LAPD)的工程師在工程學院內設計了3D打印機,該打印機幾乎可以立即構造物體。現在,五年後,團隊改進了印刷機和方法,可以生產不透明樹脂製成的物體 - 這是從未做過的(這是可能的(高級科學,,,,“在散射材料中控製光材料製造的光”)。
    EPFL的3D打印機是世界上最快的打印機之一。盡管大多數3D打印機都通過在稱為添加劑製造的過程中逐層沉積材料,而EPFL One則使用體積方法。
    “我們將樹脂倒入容器中,然後將其旋轉,” LAPD教授克裏斯托夫·摩澤(Christophe Moser)說。“然後,我們以不同的角度在容器上發光,導致樹脂在樹脂中的累積能量超過給定水平的任何地方固化。這是一種非常精確的方法,可以以與現有3D打印技術相同的分辨率產生對象。”
    工程師的體積方法可以用於幾乎任何形狀的對象,他們決定通過創建一個小的YODA對其進行測試。他們製作小雕像隻花了20秒鍾,而對於傳統的添加劑製造過程而言,大約十分鍾。
    三個3D打印的對象,一個由透明樹脂製成(左);一個來自不透明樹脂
    三個3D打印的對象:一個由透明樹脂製成(左);一個來自不透明的樹脂,沒有校正(中間);一個來自不透明的樹脂,帶有校正(右)。(圖片:Alain Herzog,EPFL)

    使用光固化材料

    光線可以通過與塑料中包含的光敏化合物相互作用來鞏固樹脂。LAPD的博士後Antoine Boniface說:“隻有當光通過直線穿過樹脂而不會偏離時,我們的方法才能起作用。”“到目前為止,我們一直使用透明的樹脂,但是我們想看看是否可以用生物醫學行業中使用的不透明樹脂來打印物體。”
    在體積過程中使用不透明的樹脂的挑戰在於,光不會平穩地傳播,因此很難積累樹脂固化所需的能量。LAPD博士生Jorge Madrid-Wolff說:“有了不透明的樹脂,我們在印刷物體上失去了很多解決方案。”“因此,我們試圖提出一種解決方案,該解決方案可以讓我們在該樹脂中捏造對象,但不會失去3D打印機的優勢。”

    調整計算機計算

    工程師發現的解決方案實際上非常簡單。首先,他們使用攝像機通過樹脂觀察光的軌跡,然後設計計算機計算以補償光線變形。他們對打印機進行了編程以運行這些計算並在打印機運行時校正光線。這確保將在所需的斑點達到固化樹脂所需的能量。
    通過調整計算機計算,工程師能夠以與透明樹脂相同的精度打印不透明樹脂的對象,這是一個重要的突破。
    LAPD方法可用於3D-PRINT生物材料,例如人造動脈。下一步,工程師希望能夠一次打印幾種材料,並將打印機的分辨率從十分之一毫米到千分尺。
    資料來源:EPFL
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