研究人员开发出每分钟可打印2000层的新型超高速3D打印机

摘要：近日，西北大学麦考密克工程学院的研究员于近日开发出了一种新颖的基于树脂的3D打印机，该打印机具有非凡的打印速度和出色的零件精度……

aau讯（编辑 吴昕烜）据外媒报道，西北大学麦考密克工程学院的研究员于近日开发出了一种新颖的基于树脂的3D打印机，该打印机具有非凡的打印速度和出色的零件精度。

为了显示独特性，该系统将光聚合与六轴机械臂结合在一起，因此，其将被工业DED 3D打印机或常规装配线所采用。通过提供在构建时可以自由移动、旋转和重新缩放每个图层的自由度，该机器还为设计者提供了全新的高度。

西北大学机械工程学副教授Sun Cheng指出：“ 3D打印过程不再仅仅是复制设计模型的一种方法。现在，我们有了一个动态过程，该过程使用光来组装所有层，但在移动过程中具有很高的自由度。”

Northwestern的使用六轴机械臂的新型3D打印机。图片来自西北大学。

模型切片的新思路

众所周知，使用传统的平面3D打印机时，用于准备模型的软件通过将对象切成水平的水平层来工作。这样，这些层可以彼此堆叠以在现实世界中复制STL文件。西北大学开发出的新方法颠倒了这一点，用顺序分层方法代替了更加流畅的连续过程。

由于打印机的机械臂不会锁定在Z轴上，因此它可用于动态地变换每一层，从而改变打印方向，而不必停止或重新开始打印。此外，由于打印引擎是基于DLP投光器，因此该系统从整体上可以加快固化时间并提供高分辨率功能。整个层一次完成3D打印，并且切片之间没有延迟，因此系统可以持续滚动运行。

Sun Cheng补充道：“我们正在使用光进行制造。将光照射到液体聚合物上会使其交联或聚合，从而将液体转化为固体。这有助于提高3D打印过程的速度和精度，这是传统3D打印面临的两个主要挑战。”

在3D打印机上打印的动态变形的埃菲尔铁塔模型。图片来自西北大学。

每分钟2,000层

从数字上看，连续过程每分钟可以打印约2,000层。研究人员通过制作许多测试照片来证明该系统的功能，其中包括埃菲尔铁塔、双螺旋结构和高度定制的血管支架。鉴于3D打印机还兼容多种材料，该团队得以制造出具有刚性底座和软致动臂的软气动抓爪，从而为快速零件生产的新方法铺平了道路。

Sun Cheng总结说：“这是一个非常快的过程，层之间没有中断。我们希望制造业能够从中受益。通用的打印方法可与多种材料兼容。”

据该公司介绍，高速3D打印系统的开发不仅限于研究实验室的实验范围。光学系统制造商In-Vision将自己强大的DLP硬件商业化，并于最近推出了迄今为止最强大的3D打印光引擎。HELIOS经过两年的发展，是一款专为基于树脂的3D打印系统而设计的紫外光投影仪，旨在实现市场空间中最高的照明强度。

然而，在其他地方，3D打印机制造商 UpNano此前已通过大功率激光器升级了其双光子聚合系统，以提高其打印速度。激光与公司专利的自适应分辨率技术相结合，使公司的NanoOne打印系统能够生产具有纳米级分辨率的高精度零件。

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