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2020-06-01

ke研进展正zai改变着zhe项曾经的利基技术的面貌。

一个金属平台从一片液态树脂中升起来,随之chu现了一个jing致的白色模型——就像一个光滑的生物从一片泻湖中逐渐现身。

zhe是世jie上最快的树脂3D打印服务,它可以zai几小时内打印chu与人体尺寸相当的结构。zhe台高su树脂3D立体打印机由美国西bei大xue的huaxue家Chad Mirkin及qi同事研发,并zai去年十yuebao到了zhe一研究成果[1],zhe是3D打印领域的重大突破,拓宽了zhe一原本只能zhizao小型低jing度原型零jian的技术的ying用范围。3D打印技术不jin变得更快、打印尺寸更大,同时kexue家men籫u醕hu一系列创zao性的技术改进手段,研发chu强度更高的材料,shen至zaidan一凯发下zai上混合了多种材料进行打印。

Chad MirKin位于美国西bei大xue的实验室中有一台树脂打印机,它可以zai几小时内zhizaochu与人体尺寸相当的结构。图片来源:西bei大xue。

运动服装厂、航空航天zhizaoshang和yi疗器械gong司都十分ke望有效利用3D打印的you势。ha佛大xue的材料kexue家Jennifer Lewis说:“虽ran短期内我men还不能zai家里快su打印chu修理汽车所xu的零jian,danzhe一技术已bei主流zhizaogong司cai用。”

zhe项最xin技术也有望给研究人员带来经济收益,像 Lewis 和 Mirkin一样,他men中的很多人已经开始duizi己的成果进行shang业hua的尝试。英国谢菲尔de大xue的冶金xue家Iain Todd表示:“3D打印技术的进bu可以让我men通过chao乎xiang象的方式来利用zhexie材料,zhe让材料kexue家men十分xingfen,襜u萌薽en逐渐习惯于3D打印的quanxin事物。”

从零jian到凯发下zai

san维打印也bei称wei增材zhizao,与从整块的原料切削和mo削zhizao或从利用rong融金属和模具进行铸zao的传统工艺流程不同,3D打印蕅ie恢謟i祕i蛏系膠hizao过程。它具有较低的材料消耗和高度的定zhihua能力,能够zhizao像网格zhe样传统方fa难以zhizao的fuza结构。

业余爱好者shi用的低成本机器通过将塑料成份的原料xian源源不duan送入加热后的喷嘴謝iao婧笈缱旖趆ua后的塑料不duan挤chu,一层接一层di向上构建she计的结构,zhe也bei称weirong融沉积成型工艺(fused deposition modelling,FDM)。dan3D打印所涵盖的技术詃ui恫恢褂诖耍顉ao的方fa之一就是利用zi外激光dui光敏树脂进行逐层扫面guhua,zhe一gai念可以追溯到1984年Chars Hu[2]的zhuan利,他同时也是美国南卡罗来纳州3D Systemsgong司的创始人。

最xin的3D打印技术,bao括Mirkin的技术zai内,仍ranzaishi用光敏树脂,dan随着bei卡罗来纳大xue教堂shan分xiao的huaxue家、材料kexue家Joseph DeSimone领导的团队zai2015年baogaochu改进方fa后[3],3D打印的su度和尺寸都有了大幅提升。zao期的3D打印机su度较man,打印的尺寸较小,并qie容易产生分层、觴uΥ玫拇嗳踅峁埂he种打印技术只能有限diying用于快su原型she计,wei基于传统方fa的正式生产zhizao塑料模型。zuowei研究领域来说,zhe种打印技术还无faling研究人员满意,ao大利亚mo尔本莫纳什大xue的高分子kexue家Timothy Scott表示:“用zhe种方fa只能zhizao一xie小零jian和小玩意儿,那dui于一个高分子huaxue家来说十分无趣。”


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