最新3D打印機(jī)能將打印速度提升100倍

3月21日，在3D打印機(jī)的幫助下，人們可以在幾小時(shí)內(nèi)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(shù)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(xù)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(duì)很短的時(shí)間里打印出順滑的復(fù)雜物品，而且可以使用更多的材料來打印物品。

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

打印原理圖

CLIP打印機(jī)的關(guān)鍵之處位于樹脂缸的底部：那里有一個(gè)窗口讓氧氣和紫外線通過。因?yàn)檠鯕饪梢宰璧K固化過程，缸底的樹脂連續(xù)形成一個(gè)“死區(qū)”，不會(huì)固化。而這個(gè)“死區(qū)”非常之薄，只有幾個(gè)紅細(xì)胞那么厚。因此紫外線可以通過，并固化其上方?jīng)]有接觸氧氣的樹脂。不會(huì)有樹脂粘在缸底，而打印速度變得非�？�，因?yàn)樗�不是在空氣中，而是在樹脂里打印的（在空氣中打印，由于氧氣存在，固化速度就�?huì)減緩）。當(dāng)打印機(jī)撈起成形的物品時(shí)，吸嘴會(huì)往缸底添加低氧樹脂。

CLIP不僅大大加快了固化過程，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(xù)打印的方式，制作出來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(xì)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(jī)都無法使用這些材料。此外，CLIP的打印過程看起來真的很炫酷——發(fā)明者甚至說，他們從電影《終結(jié)者2》中著名的液態(tài)金屬機(jī)器人T-1000那里受到了啟發(fā)。

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