華裔科學家開發(fā)多材料立體光刻3D打印技術

美國南加州大學（USC）Viterbi工程學院的研究人員近日說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種多材料光固化3D打印工藝，大大提高了3D打印的速度。。
去年，研究人員改進了一種3D打印工藝，將其稱為表面圖像投影的立體光刻（mask-image-projection-based stereolithography ，MIP-SL），大大加快了3D對象的打印速度。不像以前一個單一的激光束來回硬化樹脂液體，MIP-SL工藝將打印對象的3D數(shù)字模型用軟件轉換成一組水平面切片，每個切片就是一個二維圖像，然后將其投影到液態(tài)的光敏樹脂上，逐層固化形成固體形狀。


此外，南加州大學的研究團隊開發(fā)了一種雙向運動設計的自底向上投影，使樹脂可以迅速固化成均勻的薄層。其結果是，它只需要的幾分鐘，而不是像過去的幾小時就能打印一個對象。
現(xiàn)在南加州大學Viterbi團隊開發(fā)的這種3D打印工藝還能采用不同的材料進行復合打印。由于不同的材料固化的速率不同，他們需要設計一個智能系統(tǒng)告訴打印機什么時候沉積、在哪里沉積。南加州大學Viterbi學院教授陳勇（音譯）說，他們已經(jīng)開發(fā)了一套這樣的軟件程序，下一步他們將探討如何開發(fā)一個自動化的設計方法，根據(jù)用戶指定的物理性能實現(xiàn)多種材料的定位，以及提高3D打印速度。


這個新的3D打印工藝可以制造需要多種材料的產(chǎn)品原型，如牙科和機器人模型的原型，這些原型制造原來十分費時費工，現(xiàn)在效率會大大提高。
陳勇和兩名Viterbi工業(yè)及系統(tǒng)工程學博士生黃浦（音譯，下同）、鄧東平，11月20日在ASME 2013國際機械工程大會暨博覽會上公布了他們的成果。