新的3D打印技术已准备好推进制造
科学家们已经开发出一种先进的3D 打印技术，它将彻底改变制造业。
该小组由爱丁堡赫瑞瓦特大学传感器、信号与系统研究所的 Jose Marques-Hueso 博士领导，创造了一种新的 3D 打印方法，该方法使用近红外 (NIR) 光创建复杂结构，其中包含多个材料和颜色。
他们通过修改一种成熟的 3D 打印工艺(称为立体光刻技术)来突破多材料集成的界限，从而实现了这一目标。传统的 3D 打印机通常会将蓝色或紫外线激光应用于液态树脂，然后逐层选择性地固化，以构建所需的物体。但这种方法的一个主要缺点是混合材料的局限性。
这个最新项目的不同之处在于，科学家们使用的 NIR 光源能够在更深的地方打印到树脂桶中，而无需分层打印。
这些发现为工业带来了巨大的机遇，尤其是那些依赖专业零件的工业，例如健康和电气部门。
Marques-Hueso 博士解释说：“我们以前从未做过的新方法的新颖之处在于使用材料的 NIR 隐形窗口打印深度超过 5 厘米，而传统技术的深度限制约为0.1 毫米。这意味着您可以使用一种材料打印，然后添加第二种材料，将其固化在 3D 空间的任何位置，而不仅仅是外表面的顶部。
“例如，我们可以打印一个几乎所有侧面都密封的空心立方体。然后我们可以稍后回来，在这个盒子里打印一个由完全不同的材料制成的物体，因为 NIR 激光会穿透之前的材料，就好像它是不可见的一样，因为实际上它在 NIR 下是完全透明的。”
从事该项目近三年的赫瑞瓦特大学博士研究员 Adilet Zhakeyev 博士补充道：“熔融沉积建模 (FDM) 技术已经能够混合材料，但 FDM 的分辨率较低，因此层是可见的，而立体光刻等基于光的技术可以提供分辨率低于 5 微米的光滑样品。”
科学家们说，他们项目的一个关键组成部分是开发含有纳米粒子的工程树脂，这些纳米粒子表现出光学上转换现象。这些纳米粒子吸收 NIR 光子并将其转化为蓝色光子，使树脂固化。这种情况是“非线性的”，这意味着它可以获得大部分位于激光焦点处的蓝色光子，而不是在通过它的途中。因此，NIR 可以像透明一样深入材料内部，只固化内部的材料。
新的 3D 打印方法允许在同一样品中打印具有不同特性的多种材料，例如柔性弹性体和刚性丙烯酸，可用于制鞋等许多行业。该技术开辟了无数新的可能性，包括腔内的 3D 打印物体、破碎物体的修复，甚至是通过皮肤的原位生物打印。
“在同一个研究项目中，我们之前开发了一种可以选择性镀铜的树脂，”Marques-Hueso 博士继续说道。
“结合这两种技术，我们现在可以使用两种不同的树脂进行 3D 打印，并通过使用简单的电镀液浴选择性地仅覆盖其中一种树脂。通过这种方式，我们可以创建 3D 集成电路，这对电子行业非常有用。”
尽管这项技术提供了令人兴奋的未来一瞥，但成本却低得惊人。
Marques-Hueso 博士说：“这项技术的一个明显优势是整台机器的制造成本不到 400 英镑。其他一些使用激光的先进技术，例如双光子聚合 (2PP)，需要价值数万磅的昂贵超快激光，但我们的情况并非如此，因为我们的专业材料允许使用廉价激光。”
他最后说：“现在我们有了支持我们主张的结果，我们希望与企业合作，进一步开发这项技术。”
版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！