在毫米范圍及更大范圍內(nèi)工作的3D打印機(jī)越來越多地用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。但是，許多應(yīng)用程序需要以更高的速度在微米級(jí)上進(jìn)行精確打印。卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種系統(tǒng)，可以以前所未有的速度打印具有亞微米級(jí)細(xì)節(jié)的高精度，厘米大小的物體。
為了證明其速度和設(shè)置的可靠性，研究人員打印了一個(gè)60立方毫米的晶格結(jié)構(gòu)，其細(xì)節(jié)降至微米級(jí)。它包含超過3000億個(gè)體素(體素是像素或2D像素的3D對(duì)應(yīng)物)。“ 3D打印飛機(jī)機(jī)翼所取得的記錄到目前為止，我們已經(jīng)超越了記錄。這是一個(gè)新的世界紀(jì)錄。”卓越集群“ 3D定制”(3DMM2O)發(fā)言人馬丁·韋格納教授說。已開發(fā)。
對(duì)于此類3D打印，激光束以計(jì)算機(jī)控制的方式通過液體光刻膠。僅位于激光焦點(diǎn)上的材料才被暴露并硬化。該出版物的第一作者文森特·哈恩說：“焦點(diǎn)與噴墨打印機(jī)的噴嘴相對(duì)應(yīng)，唯一的區(qū)別是它們?cè)谌S上起作用。”這樣，可以為各種應(yīng)用生產(chǎn)高精度的花絲結(jié)構(gòu)，例如光學(xué)和光子學(xué)，材料科學(xué)，生物工程或安全工程。到目前為止，通常只有一個(gè)激光點(diǎn)產(chǎn)生每秒數(shù)十萬個(gè)體素。這意味著它比圖形噴墨打印機(jī)慢了近一百倍，這阻礙了迄今為止的許多應(yīng)用。KIT的科學(xué)家和昆士蘭科技大學(xué)(QUT)位于布里斯班/澳大利亞，現(xiàn)已在3DMM2O卓越集群中開發(fā)了一種新系統(tǒng)。使用特殊的光學(xué)器件，激光束被分成九個(gè)分光束，每個(gè)分光束聚焦在一個(gè)焦點(diǎn)上。所有九個(gè)分光束均可并行使用，而且由于改進(jìn)了電子控制，它們可以比以往任何時(shí)候都更快地精確移動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)以及其他一些技術(shù)改進(jìn)使研究人員達(dá)到了約1000萬像素/秒的3D打印速度，這相當(dāng)于圖形2D噴墨打印機(jī)所達(dá)到的速度。KIT將繼續(xù)在這一領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)工作。漢恩說：“畢竟，將使用3D打印機(jī)打印出的不僅僅是一頁紙，而且還可以打印很多卷。”這也將需要化學(xué)方面的進(jìn)展。
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