新型3D打印机用液体材料打印出固体物品

2019-02-02 08:55 快科技

  1月31日,据外媒报道,新型3D打印机可以用液体材料打印出来固体物品。

新型3D打印机用液体材料打印出固体物品

  这种新型3D打印机能够创造出比传统3D打印机更流畅、更灵活、更复杂的物体。它可以用新的材料将已经存在的物体包裹起来。例如,给金属螺丝刀轴增加一个手柄,这是目前打印机难以做到的。研究人员说,这项技术有可能改变从假肢到眼镜镜片的设计和制造方式。

  美国加州大学伯克利分校机械工程学助理教授Hayden Taylor说:“我认为这是一种能够更大规模定制物体的途径,无论是假肢还是跑鞋。”他是一篇论文的作者,这篇论文描述了新型打印机,该论文昨天(1月31日)在《科学》杂志的网页版发表。

  Taylor说:“事实上,你可以从另一个制造过程中拿出一个金属部件或其他东西,并添加可定制的几何图形,我认为这可能会改变产品的设计方式。”

  新的打印机依赖于一种粘性液体,当暴露于一定的光阈值时,这种液体会反应形成固体。Taylor说:“基本上,你有一个现成的视频投影仪,这是我从家里带来的,然后你把它插到笔记本电脑上,然后用它投射一系列的计算机图像,而马达则转动一个装有3D打印树脂的圆柱体。”

  Taylor说:“很明显,它有很多微妙之处。例如,你是如何制作树脂的。最重要的是,你如何计算将要投影的图像,但是创建一个非常简单的这个工具版本的障碍并没有那么高。”

  Taylor和团队用打印机创造了一系列的物体,从罗丹的“思考者”雕像的小模型到定制的下颌模型。目前,他们可以制造直径达4英寸(约合10厘米)的物体。

  新型打印机的灵感来自计算机断层扫描(CT),它可以帮助医生定位身体内的肿瘤和骨折。CT扫描从不同角度将X射线或其他类型的电磁辐射投射到人体内。通过对能量传输模式的分析,揭示了物体的几何特征。

  “从本质上说,我们扭转了这一原则,”Taylor说,“我们试图创建一个物体,而不是测量一个物体,但实际上,使我们能够做到这一点的许多基本理论可以从计算机断层成像的理论中转化出来。”

  除了需要复杂的计算才能得到准确的形状和强度之外,研究人员面临的另一个主要挑战是如何形成一种在少量光线下保持液态的物质,但当暴露于大量光线时,它就会反应成固体。

  加州大学伯克利分校泰勒实验室的研究生Hossein Heidari说:“我们的技术几乎不会产生任何材料浪费,而未固化的材料是100%可重复使用的。”他也是这项研究的作者之一。

  利弗莫尔实验室的员工工程师Maxim Shusteff表示:“这对我来说尤其令人满意,因为它创造了一个新的立体打印框架,即‘即时’3D打印,这是我们近年来开始建立的。我们希望这将为许多其他研究人员探索这一令人兴奋的技术领域开辟道路。”

  这项工作得到了加州大学伯克利分校的启动基金和来自利弗莫尔国家实验室的指导与发展基金的支持。该小组已就这项技术提出了专利申请。

责编:陶宗瑶
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