全新3D打印工艺，几分钟搞定复杂物品

2015-03-22 20:15

在3D打印机的帮助下，人们可以在几小时内完成原型制作，但一种全新的3D打印工艺可以大大提升这个速度，把数小时的打印时间缩短为仅仅几分钟。
UNC-Chapel Hill的研究人员在《科学》(Science)杂志上介绍了这种名为CLIP的新工艺，将其描述为“连续液态界面生产”。他们表示，3D打印有两个非常令人恼火的不足之处：一是要等待好几个小时才能完成制作，二是打印出来的东西表面很粗糙，而这个新方法可以大大改进这两个方面。CLIP可以在相对很短的时间里打印出顺滑的复杂物品，而且可以使用更多的材料来打印物品。
现有的3D打印工艺使用液态树脂，在一个缓慢的过程中逐层打制作出物品：先打印一层，固化它，补充树脂材料，然后再打印一层，周而复始，直到打印完成。而在CLIP工艺中，一个投影机从下方用紫外线显示连续的、极薄的物品横截面。紫外线在一缸液态树脂中以横截面方式硬化液体。与此同时，一台升降机不断将成形的物体捞出树脂缸。

▲打印原理图
CLIP打印机的关键之处位于树脂缸的底部：那里有一个窗口让氧气和紫外线通过。因为氧气可以阻碍固化过程，缸底的树脂连续形成一个“死区”，不会固化。而这个“死区”非常之薄，只有几个红细胞那么厚。因此紫外线可以通过，并固化其上方没有接触氧气的树脂。不会有树脂粘在缸底，而打印速度变得非常快，因为它不是在空气中，而是在树脂里打印的（在空气中打印，由于氧气存在，固化速度就会减缓）。当打印机捞起成形的物品时，吸嘴会往缸底添加低氧树脂。
CLIP不仅大大加快了固化过程，同时也能打印出更顺滑的3D物品。这种工艺不是等待3D物品一层层地固化，而是采取了连续打印的方式，制作出来的物品可以和注塑零件媲美。CLIP的发明者还表示，他们可以生产更精细的物品——小于20微米（和丙烯酸纤维一样厚）——而且可以使用弹性材料，以及某些生物材料。目前的大部分3D打印机都无法使用这些材料。此外，CLIP的打印过程看起来真的很炫酷——发明者甚至说，他们从电影《终结者2》中著名的液态金属机器人T-1000那里受到了启发。
但最重要的是，这种新工艺大大提升了打印速度。CLIP的发明者说，它打印物品的速度是老式3D打印方法的25到

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