密西根大学研究人员Tout高速竟彩篮球打印方法

该工艺采用双光源代替氧气膜,以传统产品打印速度的100倍进行打印。

该工艺采用双光源代替氧气膜,以传统产品打印速度的100倍进行打印。

密歇根大学的高速竟彩篮球打印过程是一种基于SLA的桶聚合技术。图片由密歇根大学提供。


规模和性能是将立体光刻(SLA)竟彩篮球打印技术用作可行的全面生产方法的两个主要障碍。但是密歇根大学的一个研究小组的目标是通过一种新颖的方式来改变这种动态,它声称它的打印速度比传统竟彩篮球打印过程快100倍。

注意,虽然现有的SLA方法和其他形式的常规竟彩篮球打印很适合原型应用,但它们却不能替代10,000件或更少零件的生产中的注射成型实践。 蒂莫西·斯科特(Timothy Scott)博士化学工程系 在密歇根大学任职,论文的作者之一概述了这种新方法。

特别是,使用光聚合树脂和光源来固化组成零件的几何形状的横截面层的SLA增材制造过程可能会特别缓慢,因为其性能受到在两个零件之间启动耗时的分离或重新涂覆步骤的限制。输出的各层。该论文指出,在大多数可用的SLA系统中,印刷速度每小时仅在几毫米到几厘米的范围内,并且该过程通常会产生带有脊表面的零件,这些零件不适合生产级产品。

快速,连续的增材制造

密西根大学’的研究团队开发了一种AM系统,该系统消除了此多步骤,逐层的过程,而将其复制为“快速,连续的增材制造工艺,采用体积聚合抑制图案。” The team’s使用两个不同波长的照明源来控制树脂的固化,从而可以更复杂的方式固化树脂。该方法还解决了类似技术的共同局限性—Scott解释说,树脂倾向于在光线照射的区域固化,这会影响生产或引入缺陷,使印刷运行脱轨。

作为 explains:

“通过透明玻璃窗从下方进行的有图案的照明会引发树脂的聚合,而第二波长的照明会抑制紧邻玻璃窗的聚合反应,从而消除粘附并实现连续操作。”

结果是大幅提高了大约2m / hour的打印速度;此外,该工艺还可与多种树脂兼容,包括更具粘性的树脂。

“您可以使用粘性树脂来获得更高的零件尺寸精度,并且材料对于最终产品也更加理想,” he adds. “生产终端零件时,需要快速的过程,并且要确保具有足够的机械和热性能。我们的过程的目的是使用双波长设置实现这两者。”

双光源方法允许以更复杂的图案固化树脂。图片由密歇根大学提供。

双光源方法允许以更复杂的图案固化树脂。图片由密歇根大学提供

其他公司,尤其是 ,已将增值税印刷或SLA技术的其他替代产品商业化。碳纤维代替双光源’拥有专利的连续液体界面生产(CLIP)方法采用氧气膜来创建无聚合反应的薄窗口,并实现更高的生产速度。

为了创建概念验证打印机(甚至还不是正式的原型),密歇根州的开发团队设计了一个定制的打印头, 欧特克 Fusion 360并使用尼龙制成 马克福格 Mark II 竟彩篮球打印技术。 国家仪器' LabVIEW VI用于开发运动控制,并使用DesignSpark Mechanical 2.0和Autodesk Fusion 360设计了测试模型,并作为STL文件导出。 Autodesk Netfabb 2017在创建图像切片中也发挥了作用。

目前,研究小组正在与行业参与者讨论将该技术商业化的可能性。它还已申请了三项专利,以保护更多创新方面。

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贝丝·斯塔克波尔

贝丝·斯塔克波尔(Beth Stackpole)是《 数字工程。发送有关此文章的电子邮件至 [电子邮件 protected].

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