返回顶部
首页
机械 | 工程 | 工具 | 行业 | 信息 | 集合 | 诗词 | 组词 | 范文 |
您现在的位置:
首页 工业设备 详细信息
最先进的3D打印机通过使用灯光来雕刻比以前的方法更复杂的形式,创建物体的速度快100倍
2019-01-15    阅读量:30528    新闻来源:互联网     |  投稿

科学家们透露,最先进的3D打印机可以使物体的光速提高100倍。


这一突破有望彻底改变小规模制造业,使一批生产的产品批量生产变得更加容易。


目前,3D打印机逐层构建塑料细丝,创建具有一系列一维线的3D对象中国机械网okmao.com


该技术意味着小规模制造商可以生产少于10,000件相同的产品,而无需昂贵的模具,成本高达10,000美元(7,800英镑)。


然而,该过程仍然较慢,并且无法填补一周或两周的典型生产时间尺度的差距。 


最先进的3D打印机通过使用灯光来雕刻比以前的方法更复杂的形式,创建物体的速度快100倍 中国机械网,okmao.com


密歇根大学安娜堡分校的专家开发了这种新方法,该方法可以将液体桶中的复杂形状提升至传统3D打印流程的100倍。


化学工程副教授蒂莫西·斯科特说:“使用传统方法,除非你拥有数百台机器,否则这种方法并不可行。”


由化学工程和生物医学工程教授Mark Burns开发的新3D打印方法使用两个灯来固化液体树脂,以控制树脂硬化的位置和保持流动的位置。 


这使得团队能够以更复杂的模式固化树脂。


它们可以在单次拍摄中制作3D浅浮雕,而不是在一系列1D线或2D横截面中制作。


他们的印刷演示包括格子,玩具船和M座。 


伯恩斯教授补充说:“它是有史以来第一台真正的3D打印机之一。”


早期的增值印刷工作面临限制,因为树脂倾向于固化在光线照射的窗户上,在开始时停止印刷工作。


通过创建一个相对较大的区域,不会发生凝固,较厚的树脂 - 可能与强化粉末添加剂 - 可用于生产更耐用的物体。


该方法还具有细丝3D打印的结构完整性,因为这些对象在层之间的界面处具有弱点。


斯科特教授说:“你可以得到更坚韧,更耐磨的材料。”


窗户固化问题的早期解决方案是一个窗口,让氧气穿过树脂并停止窗户附近的固化。


这留下了一层液体,可以将新打印的表面拉开。


但是因为这个间隙只有一块透明胶带的厚度,所以树脂必须非常流畅,以便在部件被拉起时足够快地流入新凝固物体和窗口之间的微小间隙中。


这限制了瓮印刷到小型定制产品,这些产品将被相对温和地处理,例如牙科设备和鞋垫。


通过用第二道光替换氧气来停止凝固,团队可以在物体和窗户之间产生更大的间隙 - 毫米厚 - 使树脂的流动速度提高数千倍。


成功的关键是树脂的化学成分。


在传统系统中,只有一种反应。光活化剂可在光线照射的地方硬化树脂。


在密歇根系统中,还有一个光抑制剂,它可以响应不同波长的光。


正如当前的还原印刷技术所做的那样,团队可以将这两种光图案化为基本上在照明窗附近的任何3D位置处硬化树脂,而不仅仅是控制2D平面中的凝固。


密歇根大学已提交了三项专利申请,以保护该方法的多个创新方面,斯科特教授正准备成立一家创业公司。


该研究发表在Science Advances上。 


什么是3D打印以及它如何工作?

最初由工程师和物理学家Chuck Hull于20世纪80年代发明的3D打印技术 - 也称为增材制造 - 是通过一次一层地沉积材料来制造物体的过程。


与喷墨打印机如何添加单个墨点以形成图像类似,3D打印机基于数字文件添加需要的材料。


根据美国能源部位于田纳西州的橡树岭国家实验室的数据,许多传统的制造工艺涉及切除多余材料以制造零件,这可能导致每磅有用材料的浪费高达30磅(13.6千克)。


相比之下,在一些3D打印工艺中,大约98%的原材料用于成品部件,该方法可用于制造使用塑料和金属粉末的小部件,还有一些试验巧克力和其他食品,以及作为与人体细胞相似的生物材料。


已经起诉3D打印机制造从假肢到机器人的所有东西,并且该过程遵循以下基本步骤:


·使用计算机辅助设计(CAD)软件创建3D蓝图


·准备打印机,包括重新填充塑料,金属粉末和粘合剂等原材料。


·通过构建对象的机器启动打印过程。


·3D打印过程可能有所不同,但材料挤出是最常见的,它的工作方式类似于胶枪:打印材料被加热直至液化并通过打印喷嘴挤出


·使用来自数字文件的信息,设计被分成二维横截面,以便打印机知道放置材料的位置


·喷嘴将聚合物沉积在薄层中,通常厚度为0.1毫米(0.004英寸)。


·聚合物快速固化,在构建平台降低之前粘合到下面的层,打印头增加另一层(取决于对象,整个过程可能需要几分钟到几天。)


·打印完成后,每个对象都需要进行一些后处理,包括从构建平台上取下物体到去除支撑,去除多余的粉末。 



标签:
免责声明:本文仅代表作者本人观点,与中网机械(okmao.com)无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:23341571@qq.com | 客服QQ:23341571
全站地图 | 二级目录 | 上链请联系QQ:23341571