過去幾年,F(xiàn)DM 3D打印技術(shù)迎來了眾多突破性進展,包括打印速度的大幅提升,以及多色打印的完美呈現(xiàn),使得FDM桌面3D打印機迎來新的蓬勃發(fā)展階段,出貨量大增。數(shù)字光處理(DLP)作為另外一種常用的3D打印技術(shù),也正在迎來突破期。
以下是部分近期的突破進展:
① 使用不同光源打印主體結(jié)構(gòu)和可溶支撐
今年5月,美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Zachariah A. Page教授團隊開發(fā)了一種新型光固化樹脂體系,通過向光敏樹脂照射紫外光(UV)或可見光(紫色或藍色),可以分別生成不溶性熱固性材料(作為結(jié)構(gòu)主體)和可溶性熱塑性材料(作為支撐)。
可溶解支撐結(jié)構(gòu)在環(huán)保溶劑乙酸乙酯中10分鐘即可快速溶解,且表面精度優(yōu)于傳統(tǒng)手動處理,顯著提升了DLP打印的幾何適應(yīng)性和生產(chǎn)效率。
傳統(tǒng)支撐工藝與可溶解支撐工藝對比示意圖
此外,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室與加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員也開發(fā)了一種用于數(shù)字光處理(DLP)3D 打印的雙波長樹脂系統(tǒng)。它能夠同時打印出永久性結(jié)構(gòu)和可降解支撐。這項技術(shù)的優(yōu)勢在于無需更換樹脂或進行手動支撐移除,這大大簡化了打印過程。
通過雙波長負片成像(DWNI)對無支撐結(jié)構(gòu)進行增材制造,無需手動去除支撐,同時保持打印保真度和結(jié)構(gòu)完整性
研究人員開發(fā)的單樹脂系統(tǒng)能夠響應(yīng)兩種不同波長的光:紫外線(365 nm)和可見光(405 nm)。紫外線用于固化環(huán)氧樹脂,形成最終的永久性結(jié)構(gòu);而可見光則用于固化(甲基)丙烯酸酯,形成可降解的支撐結(jié)構(gòu)。在打印和熱后處理完成后,支撐結(jié)構(gòu)可以通過在堿性水溶液中降解的方式去除,確保了原始結(jié)構(gòu)的完整性。
麻省理工學(xué)院(MIT)的工程師們同樣突破了這一技術(shù),他們也開發(fā)了一種新的光固化3D打印樹脂材料,紫外光(UV light)照射會將樹脂固化為高彈性固體,而可見光(visible light)照射會將同一種樹脂變成易溶于某些溶劑的固體。
研究團隊將新樹脂同時暴露于紫外光圖案和可見光圖案中,紫外光圖案形成堅固的結(jié)構(gòu),可見光圖案形成結(jié)構(gòu)的支撐物。打印完成之后,無需手動拆除支撐物,只需將打印材料浸入溶液中,即可溶解支撐物,露出堅固的紫外光打印部件。
② 離心式多材料3D打印技術(shù)
南方科技大學(xué)葛锜教授團隊自主研發(fā)了一種離心式多材料3D打印技術(shù),并推出了MultiMatter系列多材料光固化3D打印設(shè)備。
這項技術(shù)通過“高速離心材料切換”與“多樹脂槽動態(tài)調(diào)平”兩大核心創(chuàng)新,突破傳統(tǒng)光固化3D打印的材料兼容性瓶頸,實現(xiàn)了多材料功能耦合結(jié)構(gòu)的一體化成型。
可打印高復(fù)雜度、高精度、多功能、多材料耦合結(jié)構(gòu),支持同時打印2~4種材料,可打印層內(nèi)多材料和層間多材料且多材料層內(nèi)過渡區(qū)尺寸在100微米以內(nèi),為復(fù)雜多材料結(jié)構(gòu)制造提供高精度解決方案。
③ 多材料一體打印活動義齒
2025 年,在美國 LDC 口腔展上,黑格科技展出了一款基于DLP 3D打印技術(shù)的多材料一體打印活動義齒。該義齒,使用多種材料,在同一打印過程中實現(xiàn)不同的物理性質(zhì),如強度、透明度和色彩,成功實現(xiàn)了更為逼真的牙冠、牙橋及基托的一體化打印。
這項名為 “OnePrint Denture”的革命性技術(shù),打破了傳統(tǒng)義齒生產(chǎn)中人工排牙、充膠、粘接、打磨的復(fù)雜工序,實現(xiàn)了全口義齒的一次成型。宣告活動義齒制造正式邁入“整件輸出”、“無人化生產(chǎn)”時代,為義齒制造行業(yè)帶來了前所未有的效率變革。具體的技術(shù)細節(jié),黑格目前尚未透露。
據(jù)稱,黑格科技實現(xiàn)了真正意義上的 “多配方、多性能” 一體化打?。∕ulti-Material Fusion),使打印的義齒不僅顏色豐富,還能實現(xiàn)在同一部件上精準(zhǔn)集成物性截然不同的材料,例如,將高強度、高耐磨性牙冠與韌性基托一體化制造。
(審核編輯: 光光)
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