相對於(yu) 注塑成型而言,3D打印技術的優(you) 點是顯而易見的。特別是對於(yu) 具有複雜幾何形狀的小批量產(chan) 品來說,3D打印是迄今為(wei) 止最簡單和最具成本效益的解決(jue) 方案。注塑成型製品唯一能夠與(yu) 之媲美的隻有其表麵質量和結構性能。但是如今,注塑成型技術的這點優(you) 勢也可能跟很快不保。
日前,來自奧地利維也納技術大學(TU Wien)的一群研究人員開發出了一種新型的3D打印機,可以直接打印原本用於(yu) 注塑成型設備的高粘度聚合物,並將DLP 3D打印機的光處理與(yu) 具有激光精度的SLA技術結合起來以優(you) 化打印對象的表麵質量。
據了解,這一新型的3D打印解決(jue) 方案是由該校Jürgen Stampfl教授帶領的團隊開發出來的。Stampfl教授專(zhuan) 門從(cong) 事新材料和相應的3D打印機開發。該團隊一直在尋找將高質量塑料材料更有效地用於(yu) 3D打印技術,以改善3D打印零部件表麵質量和機械性能的方法。他們(men) 認為(wei) ,這是正在進行的3D製造革命的關(guan) 鍵。這項研究還得到了歐盟Horizon 2020計劃的資助(項目編號633192 (ToMax))。
尤其是,他們(men) 一直專(zhuan) 注於(yu) 那些具有高黏度、耐衝(chong) 擊性和具有出色表質量的聚合物的研究,這正是當前的3D打印技術所缺乏的。通過一種基於(yu) DLP(數字光處理)的新型3D打印技術,他們(men) 現在終於(yu) 可以利用這些材料了。據悉,這支奧地利科學家團隊打造出了一台依賴DLP光源的3D打印機。與(yu) 普通的依賴單一光波完成整個(ge) 3D對象的硬化不同,他們(men) 的這台設備將DLP光源與(yu) 一種精密激光(通常用在SLA 3D打印機上)結合起來,大大增加了打印分辨率。
更重要的是,這種新的3D打印解決(jue) 方案可以支持種類繁多的材料。基於(yu) DLP或SLA技術的3D打印機通常會(hui) 依賴於(yu) 非彈性的熱固性塑料,比如(甲基)丙烯酸酯與(yu) 環氧化合物等,而奧地利的科學家們(men) 改進了他們(men) 樹脂係統,使其可以容納更為(wei) 廣泛的聚合物,包括那些具有高粘度和良好的抗衝(chong) 擊強度的材料。這也是3D打印係統第一次可以使用這些曾被注塑成型所壟斷的聚合物。除此之外該設計還可支持眾(zhong) 多陶瓷材料、比如氧化鋁、氧化鋯、生物玻璃和磷酸三鈣等。
這就為(wei) 種類繁多的創新鋪平了道路。研究人員認為(wei) 該3D打印機打印出來的組件熱力性能將會(hui) 優(you) 於(yu) 注塑件。此外,他們(men) 還能以不到20微米的高分辨率進行3D打印,得到壁厚僅(jin) 為(wei) 0.1毫米的3D對象。另外,他們(men) 開發的這款新型3D打印機(原型)的最大構建尺寸為(wei) 144×90×160毫米。“它可以用來製造時具有高斷裂伸長率的高強度組件,同樣也可以生成類似橡膠材質的部件(比如減震器等)。與(yu) 傳(chuan) 統的SLA材料相比,它的衝(chong) 擊強度達到40kJ/m²,斷裂伸長率為(wei) 40%,耐熱性能也大大地提高了。”研究人員們(men) 稱。
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