數字化制造

新型高速、高分辨率3D打印技術

轉載 :  zaoche168.com   2019年10月29日

 

 

        美國西北大學(Northwestern University)研究人員開發出稱為HARP(high-area rapid printing)的高速、高分辨率3D打印技術。過去3D打印大型零件時要犧牲速度和解析度。而使用HARP技術時沒有上述問題,因此它能與傳統制造技術的解析率和產量競爭。
        據報道,HARP原型機高3.96公尺,帶有76平方公分的打印床,可在1個小時內打印約0.457公尺,一次打印單個大型零件或許多不同的小型零件。
領導該產品開發的西北大學化學教授Chad A. Mirkin表示,若能在不受材料和尺寸限制的情況下快速3D打印,就能徹底改變制造方式。HARP已準備好做到這一點。他預估HARP將在未來18個月內完成商用化。
        HARP使用正在申請專利的立體微影(stereolithography)技術。HARP使用垂直打印,并用紫外線將液態樹脂固化為硬化塑料。此過程可打印堅硬、有彈性的物體,甚至是陶瓷。有別于其他3D打印技術常見的疊層結構,HARP打印的零件很堅固,可用作汽車、飛機、牙科、矯形器等的零件。
        當前3D打印機的主要限制是熱量。基于樹脂的3D打印機在高速運行時會產生大量熱量,導致印刷零件破裂和變形。HARP則用類似液體鐵氟龍(Teflon)的不黏液體克服此問題。HARP通過窗口投射光線以固化垂直移動板上的樹脂。液體鐵氟龍在窗口上流動以散熱,然后在冷卻單元中循環。
        傳統制造方法通常需準備預先設計的模具。這些模具既昂貴且占用寶貴空間。而且當前3D打印機因尺寸和速度限制,只適用于少量生產。HARP是首臺能大量打印大零件及小零件的3D打印機。
        Mirkin表示,使用HARP無需模具也無需任何存放零件的倉庫,就能打印任何想要的東西。
        此外,HARP規模的3D打印機通常會打印須打磨或加工成最終幾何形狀的零件。這增加了生產過程中的大量人工成本。但HARP使用高分辨率的微影技術來打印即用型零件,而無需進行大量的后續處理。

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