中关村在线|MIT科学家研究出单一树脂液滴3D结构


今年早些时候 , 英国牛津大学研究人员开发了单液滴3D生物打印技术 , 通过定制的3D打印机创建了由224个液滴组成的3D液滴网络 , 从而自动生成以创建3D晶格 。 最近MIT也开始了相关研究 , 成功用3D打印的方法生产由单一树脂液滴创造的可控3D结构 。
在固化界面处固化3D模型的基于光固化的3D打印方法已成为微流体 , 传感器 , 生物打印和形状变形系统应用中的一种有前途的技术 。 但是 ,与熔融沉积建模(FDM) , 数字光处理(DLP)和立体光刻(SLA)技术相比 , 这些技术具有较低的湿物料利用率和净物料利用率 。
根据研究人员的研究 , 这些方法在特定应用中的缺点是 , 未固化的树脂需要在印刷过程之前以过量覆盖整个容器 , 这导致更高的成本 , 更多的浪费以及散热不足 。
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将单个液滴固化为3D结构的方案 受天然荷花和水罐表面的启发 , 研究人员研究了如何操纵固化界面以使用单滴树脂制造3D结构 , 在这种表面上捕获的空气或液体会大大降低层之间的粘附力 。
该技术成功的关键是通过引入后退TCL来实现液滴系统的自由接触表面特性 , 这既增加了液滴内部的液体循环 , 又降低了液态树脂 , 固化树脂和树脂桶的附着力 。
打印设置包括使用UV投影仪 , UV透明固化界面以及安装在移动平台上的铝支撑板 。
首先 , 液态树脂滴沉积在固化界面上-树脂桶底部的上表面 。 在打印之前 , 支撑板与固化窗口接触 , 并且树脂滴在两者之间 。 然后 , 将紫外线照射图案连续投射到固化界面上 , 同时以恒定速度升高支撑板 。 由此 , 可以将液态树脂固化成UV图案形状的固态树脂 。
同时 , 通过紫外线固化工艺消耗掉的液态树脂滴的TCL逐渐降低 , 直到最终将液滴成功固化成所需的固态3D结构 。
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液滴3D打印过程的试验设置方案 受到研究结果的鼓舞 , 科学家们通过3D打印用于定制牙科应用的牙齿结构 , 进一步证明了UV固化和TCL去湿单滴工艺 。 为了说明该方法的可控制性元素 , 研究人员打印了适合牙科治疗的臼齿 , 门齿和犬齿冠结构 。
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液滴式3D打印过程的牙齿模型生成 【中关村在线|MIT科学家研究出单一树脂液滴3D结构】根据科学家的说法 , 这种从单个液滴产生可控3D结构的策略对于按需3D制造将“具有重要意义” , 并且具有许多潜在的未来应用 。


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