導(dǎo)讀:
3D打印在許多領(lǐng)域,徹底改變了人們生產(chǎn)體積組件和結(jié)構(gòu)的方法。近年來,基于體積光的技術(shù)允許在較短的打印時(shí)間(低至幾十秒)內(nèi)完成3D打印,同時(shí)保持良好的分辨率(約100μm)。然而,這些新方法僅適用于均質(zhì)且相對(duì)透明的樹脂。未來想要使用帶顏色的樹脂是否有方法?以及什么樣的行業(yè)需要這種樹脂呢?
2022年5月24日,EPFL應(yīng)用光子器件實(shí)驗(yàn)室(LAPD)的工程師們,提出了一種新的3D打印方法,該方法可以使用基于不透明的樹脂,在幾秒鐘內(nèi)構(gòu)建出物體。
△三個(gè)3D打印物體:一個(gè)由透明樹脂制成(左);一種來自不透明樹脂,未經(jīng)校正(中);一張來自不透明樹脂,經(jīng)過修正(右)。圖片來自2022 EPFL
△采用LAPD技術(shù),使用非透明樹脂構(gòu)建一個(gè)小小的尤達(dá)。圖片來自2022 EPFL
不透明樹脂打印難題
“這種體積法可以用于幾乎任何形狀的物體,他們決定通過創(chuàng)建一個(gè)微型Yoda模型,來測試它的構(gòu)建速度。結(jié)果,只需要20秒就可以制作出這個(gè)Yoda小雕像,而傳統(tǒng)的增材制造工藝大約需要10分鐘。”該方法需要注意的是
,光需要筆直地穿過樹脂
,不能有任何的偏離才有效。光線通過與塑料中包含的光敏化合物相互作用使樹脂固化
。洛杉磯警察局的博士后
Antoine Boniface說:“到目前為止,我們一直使用透明樹脂,但我們想知道
,未來生物醫(yī)療行業(yè)是否需要這種不透明樹脂打印物體
。”在體積過程中使用不透明樹脂的問題是光不能順利傳播
,因此很難收集硬化樹脂所需的能量
。
關(guān)于該文獻(xiàn)的更多信息,請(qǐng)移步Jorge Madrid- Wolff等人?div id="jfovm50" class="index-wrap">?刂朴糜隗w積增材制造的散射材料中的光。(點(diǎn)我傳送門)
DOI:10.1002/advs.202105144
通過AI計(jì)算實(shí)現(xiàn)能量分配
Jorge Madrid-Wolff博士說:“使用不透明樹脂,我們?cè)诖蛴∥矬w時(shí)會(huì)損失了很多分辨率
。因此,我們?cè)噲D提出一種解決方案
,從而可以在這種樹脂中制造物體
,同時(shí)又不失
3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)?div id="jfovm50" class="index-wrap">!笨茖W(xué)家們首先使用攝像機(jī),來觀察光線穿過樹脂的路徑
。然后,他們?cè)O(shè)計(jì)了一種
AI方程來調(diào)整光線失真。它的作用是
,在打印時(shí)和更改光線時(shí)執(zhí)行這些
AI計(jì)算。這樣做的好處是,可以確保將樹脂硬化所需的能量
,應(yīng)用于需要的地方。
通過該方法,工程師可以用不透明樹脂打印物品,其精度幾乎與透明樹脂相同。這是一項(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)。據(jù)專家介紹
,
LAPD方法可用于3D打印生物材料,例如人工動(dòng)脈。此外
,工程師計(jì)劃一次打印多種材料,并將打印機(jī)的分辨率
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