速度快5到10倍，Carbon創(chuàng)始人與斯坦福團(tuán)隊(duì)開發(fā)iCLIP樹脂固化技術(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。可是這項(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)看起來像是科幻片子中的情景——1個(gè)充斥樹脂的池子里，借用光和氧氣來“生長(zhǎng)”出3D物體。通過可調(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)部件升高太快或樹脂特別粘稠時(shí)。
斯坦福大學(xué)開發(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)增加額外的樹脂。這戰(zhàn)勝了本來CLIP 技術(shù)中的被動(dòng)樹脂流動(dòng)流程，新的iCLIP技術(shù)將樹脂踴躍注入3D打印機(jī)須要的領(lǐng)域。
(A) CLIP 工藝，顯現(xiàn)3D打印目標(biāo)的力圖和樹脂流動(dòng)。(B) 通過 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)明打針樹脂從加壓源通過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 CLIP 打印圓柱形幾何外形，并通過中央高架橋持續(xù)噴射。
多原料操控方略
(A) 用來在 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 (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) 將樹脂輸送到死區(qū)，由 (E) FEA 模仿疏導(dǎo)，并通過 (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）。
樹脂通過與設(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
通過單獨(dú)注入額外的樹脂，iCLIP 供應(yīng)了在3D打印流程中應(yīng)用多種樹脂進(jìn)行打印的機(jī)會(huì)——每種新樹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脂，順利地用各國(guó)國(guó)旗的色彩打印了來自多個(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)用多種樹脂3D打印的后勁后，DeSimone、Lipkowitz 及其余斯坦?？蒲新殕T正在開發(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。
知之既深，行之則遠(yuǎn)。基于世界范疇內(nèi)高深的生產(chǎn)業(yè)顧問智囊網(wǎng)絡(luò)，3D科學(xué)谷為業(yè)界供應(yīng)世界視角的增材與自動(dòng)生產(chǎn)深度觀測(cè)。相關(guān)增材生產(chǎn)行業(yè)的更多解析，請(qǐng)存眷3D科學(xué)谷公布的白皮書系列。
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