相對于注塑成型而言,3D打印技術(shù)的優(yōu)點是顯而易見的。特別是對于具有復雜幾何形狀的小批量產(chǎn)品來說,3D打印是迄今為止最簡單和最具成本效益的解決方案。注塑成型制品唯一能夠與之媲美的只有其表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能。但是如今,注塑成型技術(shù)的這點優(yōu)勢也可能跟很快不保。
日前,來自奧地利維也納技術(shù)大學(TU Wien)的一群研究人員開發(fā)出了一種新型的3D打印機,可以直接打印原本用于注塑成型設(shè)備的高粘度聚合物,并將DLP 3D打印機的光處理與具有激光精度的SLA技術(shù)結(jié)合起來以優(yōu)化打印對象的表面質(zhì)量。
據(jù)了解,這一新型的3D打印解決方案是由該校Jürgen Stampfl教授帶領(lǐng)的團隊開發(fā)出來的。Stampfl教授專門從事新材料和相應的3D打印機開發(fā)。該團隊一直在尋找將高質(zhì)量塑料材料更有效地用于3D打印技術(shù),以改善3D打印零部件表面質(zhì)量和機械性能的方法。他們認為,這是正在進行的3D制造革命的關(guān)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,他們一直專注于那些具有高黏度、耐沖擊性和具有出色表質(zhì)量的聚合物的研究,這正是當前的3D打印技術(shù)所缺乏的。通過一種基于DLP(數(shù)字光處理)的新型3D打印技術(shù),他們現(xiàn)在終于可以利用這些材料了。據(jù)悉,這支奧地利科學家團隊打造出了一臺依賴DLP光源的3D打印機。與普通的依賴單一光波完成整個3D對象的硬化不同,他們的這臺設(shè)備將DLP光源與一種精密激光(通常用在SLA 3D打印機上)結(jié)合起來,大大增加了打印分辨率。
更重要的是,這種新的3D打印解決方案可以支持種類繁多的材料?;?/span>DLP或SLA技術(shù)的3D打印機通常會依賴于非彈性的熱固性塑料,比如(甲基)丙烯酸酯與環(huán)氧化合物等,而奧地利的科學家們改進了他們樹脂系統(tǒng),使其可以容納更為廣泛的聚合物,包括那些具有高粘度和良好的抗沖擊強度的材料。這也是3D打印系統(tǒng)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(shè)計還可支持眾多陶瓷材料、比如氧化鋁、氧化鋯、生物玻璃和磷酸三鈣等。
這就為種類繁多的創(chuàng)新鋪平了道路。研究人員認為該3D打印機打印出來的組件熱力性能將會優(yōu)于注塑件。此外,他們還能以不到20微米的高分辨率進行3D打印,得到壁厚僅為0.1毫米的3D對象。另外,他們開發(fā)的這款新型3D打印機(原型)的最大構(gòu)建尺寸為144×90×160毫米。“它可以用來制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(zhì)的部件(比如減震器等)。與傳統(tǒng)的SLA材料相比,它的沖擊強度達到40kJ/m²,斷裂伸長率為40%,耐熱性能也大大地提高了。”研究人員們稱。
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