速度快5到10倍，Carbon創(chuàng)始人與斯坦福團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)iCLIP樹(shù)脂固化技術(shù)，可3D打印多種材料

3D 打印的進(jìn)步使設(shè)計(jì)師和工程師可以更輕盈地實(shí)行定制化生產(chǎn)、創(chuàng)立不同尺寸的原型，并且制造傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)不能生產(chǎn)的構(gòu)造?？墒沁@項(xiàng)技術(shù)仍舊面對(duì)著限于性——這個(gè)流程速率還不足快，以及須要特定的原料，在大多數(shù)狀況下，必要一次應(yīng)用一類原料。

最近，依據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀測(cè)，斯坦福大學(xué)的隊(duì)伍開(kāi)發(fā)了一類 3D 打印方式- iCLIP，其速率比現(xiàn)在最快的高辨別率打印機(jī)快 5 到 10 倍，以及可以在單個(gè)物體中應(yīng)用多品種型的樹(shù)脂。

iCLIP技術(shù)3D打印多原料

? 斯坦福大學(xué)

迅速+多原料

應(yīng)用 iCLIP 方式進(jìn)行 3D 打印，容許在單個(gè)物體中應(yīng)用多品種型或色彩的樹(shù)脂。

斯坦福大學(xué)的研發(fā)職員的研發(fā)結(jié)果近日刊登在《科學(xué)進(jìn)展》上，比現(xiàn)在可用的最快的高辨別率3D打印方式快 5 到 10 倍，以及也許容許研發(fā)職員應(yīng)用擁有更好機(jī)器和電氣功能的更厚樹(shù)脂。

依據(jù)論文的通訊作家、轉(zhuǎn)變醫(yī)學(xué) Sanjiv Sam Gambhir 老師、斯坦福大學(xué)放射學(xué)和化學(xué)工程老師 Joseph DeSimone （Carbon創(chuàng)始人），這項(xiàng)新技術(shù)將有助于十足施展 3D 打印的后勁，這將使3D打印速率更快，有助于開(kāi)創(chuàng)數(shù)字生產(chǎn)的新世紀(jì)，并可以一步生產(chǎn)高難的多原料物體。

操控樹(shù)脂的流動(dòng)

新設(shè)計(jì)改善了Carbon創(chuàng)始人DeSimone老師和他的同事在 2015 年創(chuàng)立的一類 3D 打印方式，稱為持續(xù)液體界面制造（CLIP）。CLIP 技術(shù)看起來(lái)像是科幻片子中的情景——1個(gè)充斥樹(shù)脂的池子里，借用光和氧氣來(lái)“生長(zhǎng)”出3D物體。通過(guò)可調(diào)整的光化學(xué)處置，讓促成聚合的紫外光和抑止聚合的氧氣在充斥樹(shù)脂的池子里獲得1個(gè)平衡，以“生長(zhǎng)”出想3D打印的物體外形。據(jù)悉，CLIP的中心技術(shù)在于1個(gè)闊以操控紫外光和氧氣透過(guò)的特殊窗口。

但是CLIP技術(shù)存在著絕對(duì)的打印速率戰(zhàn)斗，跟著固體部分的升高，液體樹(shù)脂理應(yīng)填充在它后面，進(jìn)而實(shí)行光滑、持續(xù)的3D打印。但這并非總是會(huì)爆發(fā)，特別是當(dāng)部件升高太快或樹(shù)脂特別粘稠時(shí)。

斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)的打針 CLIP技術(shù)（或稱為iCLIP）的新方式，將打針泵裝載在升高平臺(tái)的頂部，以在主要點(diǎn)增加額外的樹(shù)脂。這戰(zhàn)勝了本來(lái)CLIP 技術(shù)中的被動(dòng)樹(shù)脂流動(dòng)流程，新的iCLIP技術(shù)將樹(shù)脂踴躍注入3D打印機(jī)須要的領(lǐng)域。

(A) CLIP 工藝，顯現(xiàn)3D打印目標(biāo)的力圖和樹(shù)脂流動(dòng)。(B) 通過(guò) CLIP 打印圓柱幾何圖形時(shí)，從潤(rùn)滑理論分析導(dǎo)出的死區(qū)速率場(chǎng)和壓力梯度，此中~ 和 ~ 分別是死區(qū)中的垂直距離和徑向距離，~ 是徑向速率 . 較深的色彩表示較大的速率矢量，相同，較淺的色彩表示低流體速率的窒礙區(qū)。(C) iCLIP 流程標(biāo)明打針樹(shù)脂從加壓源通過(guò)微流體管道流向死區(qū)。(D) 從潤(rùn)滑理論解析得出的死區(qū)速率場(chǎng)和壓力梯度，同時(shí)通過(guò) CLIP 打印圓柱形幾何外形，并通過(guò)中央高架橋持續(xù)噴射。

多原料操控方略

(A) 用來(lái)在 iCLIP 3D打印時(shí)期校準(zhǔn)打針?biāo)俣鹊臏y(cè)驗(yàn)幾何構(gòu)造，操控參數(shù)闊以在 iCLIP 打印時(shí)期進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)部件中大桶與打針樹(shù)脂的比率。以下是3D打印流程中不同打針?biāo)俣鹊乃绤^(qū)圖片，并且對(duì)應(yīng)的 CFD 模仿預(yù)判。(B) 針對(duì)三類不同的打針曲線，打針?biāo)俣扰c打針樹(shù)脂生成的固化零件的比率之間的有關(guān)性。（C 到 E）參數(shù)掃描試驗(yàn)在 iCLIP 時(shí)期調(diào)節(jié)3個(gè)操控參數(shù)之一，以校準(zhǔn)注入樹(shù)脂的注入流程。 ? ScienceAdvances

多原料 iCLIP 3D打印案例

（A 到 E）5個(gè)歷程上首要的建筑物 (35)，印有國(guó)旗，以加大高難性。（F 到 J）對(duì)應(yīng)的 iCLIP 打印方略凸顯了打印流程中不停改變的管道幾何外形。管道設(shè)計(jì)在零件內(nèi)部和/或外部，以實(shí)行所需的梯度。

iCLIP 的多目的微流體設(shè)計(jì)。(A) 最大限制地提升速率，以通過(guò) (B) 優(yōu)化高架橋的數(shù)目和路徑以變化零件橫截面積，進(jìn)而在 (C) 中形成動(dòng)態(tài)改變的高架橋路徑，進(jìn)而最大限制地減小流體傳輸限定 . (D) 將樹(shù)脂輸送到死區(qū)，由 (E) FEA 模仿疏導(dǎo)，并通過(guò) (F) 單軸壓縮機(jī)器測(cè)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證（ 灰色為剛性晶格，淺綠色為等比剛性彈性體復(fù)合原料晶格，深綠色為彈性體晶格）。

樹(shù)脂通過(guò)與設(shè)計(jì)同時(shí)印刷的導(dǎo)管輸送。管道闊以在物體完結(jié)后移除，也闊以像咱們自行體內(nèi)的靜脈和動(dòng)脈同樣步入到設(shè)計(jì)中。

多原料3D打印

通過(guò)單獨(dú)注入額外的樹(shù)脂，iCLIP 供應(yīng)了在3D打印流程中應(yīng)用多種樹(shù)脂進(jìn)行打印的機(jī)會(huì)——每種新樹(shù)脂只要要自行的打針器。研發(fā)職員用多達(dá)三類不同的打針器對(duì)3D打印機(jī)進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)，每個(gè)打針器都裝有染成不同色彩的樹(shù)脂，順利地用各國(guó)國(guó)旗的色彩打印了來(lái)自多個(gè)國(guó)家的馳名建筑模型。

生產(chǎn)擁有多種原料或機(jī)器特征的物體的本領(lǐng)是 3D 打印的圣杯，多原料3D打印的運(yùn)用范疇從十分有效的能量吸收構(gòu)造到擁有不同光學(xué)特征的物體和超前的傳感器。

在順利證實(shí) iCLIP 擁有應(yīng)用多種樹(shù)脂3D打印的后勁后，DeSimone、Lipkowitz 及其余斯坦福科研職員正在開(kāi)發(fā)軟件，以優(yōu)化每個(gè)3D打印件的流體分派網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。期望保證設(shè)計(jì)師可以較好地操控樹(shù)脂型號(hào)之間的邊界，并有也許進(jìn)一步加速3D打印流程。

設(shè)計(jì)師想要3D打印和智能化的部分不單闊以形成分派網(wǎng)絡(luò)，還能以確認(rèn)治理不同樹(shù)脂的流量，以實(shí)行多原料3D打印目的。

這項(xiàng)工作由斯坦福大學(xué) Precourt 能源研發(fā)所、斯坦福伍茲環(huán)境研發(fā)所和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)幫助。

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