最快大物件3D打印机诞生,速度高达每小时430毫米

来源:3D打印商情    关键词:3D打印,3D打印技术,3D打印运用,    发布时间:2019-10-23

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尽管3D打印多年来一直是制造业的未来派支柱,但由于对该技术的物理限制,它一直难以在规模和生产规模上进行扩展。但这很快就会改变,本周,伊利诺伊州埃文斯顿西北大学化学教授,该项目的首席研究员查德·米尔金领导的团队在《科学》杂志上发表的一篇研究报告称,他们破解了在不损失打印速度的情况下打印大型对象的代码,发明了一种3D打印机。

    研究报告的摘要写道:我们使用移动液体界面(氟化油)的聚合物组件的立体光刻三维打印方法,以减少界面和打印对象之间的粘合力,从而实现连续且快速的打印过程,而无需考虑聚合物前体。床的面积不受热限制的大小限制,因为流动的油可以在整个打印区域内进行直接冷却。已经证明,连续垂直打印速度超过每小时430毫米,体积吞吐量为每小时100升,并且已经打印了由硬塑料、陶瓷前体和弹性体制成的概念验证结构。

    报告称,这一3D打印方面的创新可能会彻底改变汽车、飞机甚至房屋的制造方式。

科学家们使用循环氟化油(他们称之为“液态聚四氟乙烯”)制造这种3D打印机的新方法,既可以保持机器冷却,又可以产生剪切力,从而防止新的材料层粘在打印机上。这两种物理局限性先前都阻碍了此类增材制造技术的发展,并且在没有有效解决方案的情况下,众所周知,即使在很小的项目中,用于制造的树脂也会过热,从而导致打印失败。早期的3D打印是缓慢的,通常会花费一天中的大部分时间来制造一个咖啡杯大小的物体。另一个问题是,各层之间的界面在结构上是脆弱的,使成品变得脆弱。

作者说,他们的13英尺高,2.5平方英尺的高速打印床称为HARP(高区域快速打印),是克服此类结垢问题的第一个此类打印床,能够以高于430毫米/小时的速度打印,或者在两个小时内大致打印出像人体一样大的东西。

米尔金和他的同事成立了一家名为Azul 3D的公司,将打印技术商业化。他表示,该公司正在改进原型机,预计HARP将在未来18个月内投入商业生产,这将有可能彻底改变制造业。

米尔金在新闻稿中说:“3D打印在概念上很强大,但实际上也受到限制。如果我们能够在不受材料和尺寸限制的情况下快速打印,我们将彻底改变制造方式。 HARP准备做到这一点。”

HARP能够在两个小时内打印出人体大小的物体

虽然许多3D打印机坚持制造较小的物体,例如医疗设备,甚至是有争议的枪支,但HARP将是另一类别的更大的打印机。米尔金指出,这项技术可以创造近1平方米的横截面和超过4米高的物体,未来将可打印更大的物件。

它当然不是第一台制造大型零件的3D打印机,但作者写道,与众不同的是,与竞争对手相比,它制造的任何大型零件都将准备下线,而其他零件则需要额外打磨初始打印完成后进行细化。作者写道,使用紫外线来固化树脂将有助于实现这一目标。

由于其能够很好地处理大型零件,因此HARP还将是生产线制造中的一项重要创新,因为借助其冷却技术,它不仅能够打印完全精制的大型零件,而且能够继续打印而不会出现滞后。

米尔金说:“当您可以快速地进行大尺寸打印时,它确实可以改变我们对制造的看法。” “使用HARP,您无需模具就可以建造任何想要的东西,也无需任何零件的仓库,您可以按需打印任何您可以想象的东西。”

与任何技术一样,HARP仍远远不够完美。作者认为,能够在打印机中使用多种树脂以及提高材料的光学分辨率(否则可能导致打印失败的翘曲)将是这项技术的重要研究方向。