
由於採用一種全新的3D列印方法,快速原型製作的速度可能很快就會大幅提升。以前需要幾個小時才能完成的3D列印,可能很快就能縮短到幾分鐘。
北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員在《科學》雜誌上發表了他們的新工藝,並將其命名為CLIP,即「連續液體界面生產」。他們認為,該方法解決了3D列印中最令人頭痛的兩個問題:一是需要等待數小時才能完成列印,二是列印出的物體表面粗糙。他們聲稱,CLIP能夠在極短的時間內列印出光滑、複雜的物體,而且可以使用更多種類的材料,而現有系統則需要更長的時間才能完成。
現有的3D列印方法使用液態樹脂,以緩慢的方式逐層建造物件:列印一層,固化,補充樹脂,如此循環往復。在CLIP系統中,投影機從下方用紫外光投射出物體連續的、肉眼幾乎無法察覺的超薄橫截面。紫外光會使液態樹脂池底部上方一層液體的固化。同時,一個平台持續地將正在成型的物體從樹脂中提升出來。
CLIP印表機的殺手鐧在於其底部:一個允許氧氣和紫外線穿過的窗口。由於氧氣會阻礙固化過程,該薄膜有效地(且持續地)在底部形成一個不可固化樹脂的「死區」。然而,這一層樹脂的厚度僅相當於幾個紅血球的厚度。這使得紫外線能夠穿過並固化死區上方任何低氧樹脂。瞧!樹脂不會黏附在底部,列印速度也更快,因為列印過程並非發生在氧氣存在的表面,而表面會減緩固化速度。當印表機向上拉動成型物體時,吸力會將更多的低氧樹脂輸送到底部。

大幅加快固化過程還能帶來更光滑的3D列印效果。 CLIP無需等待3D物體的單一切片固化,而是連續列印,打造出媲美注塑成型部件的物體。 CLIP的研發者還聲稱,他們能夠生產更精細的零件——特徵尺寸小於20微米(相當於一根丙烯酸纖維的厚度)——並且有可能使用彈性體以及組織相容性生物材料,而大多數3D列印機都無法做到這一點。此外,CLIP製程看起來也非常酷炫——研發者甚至表示,他們的靈感來自《魔鬼終結者2 》中標誌性的液態金屬T-1000。
但歸根結底,真正讓這項新工藝脫穎而出的是速度。 CLIP 的研發人員表示,其產品生產速度比傳統方法快 25 到 100 倍。
研究人員正利用這項正在申請專利的技術,成立一家名為Carbon3D, Inc.的新創公司,該公司計劃在年底前推出商用版CLIP印表機。目前尚未公佈其價格和規格,但我們預計首批Carbon3D設備將供應給那些急需高品質快速原型製作服務且資金充裕的新創公司和研究機構。