顛覆 3D 列印的連續液面生產(CLIP)技術,你們真的看懂了嗎?

作者 | 發布日期 2015 年 04 月 05 日 0:00 | 分類 3D列印 , 零組件
PingWest 配圖

3 月 20 日,Carbon3D 公司的 CLIP 技術(Continuous Liquid Interface Production,連續液面生產),登上了權威學術雜誌 Science 的封面。但是,這張圖給我的第一印象不過是光固化(SLA)的改進。詳細瞭解,才發現了這項技術的革命性。



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連續液面生產的根本原理並不複雜,底部的紫外光投影讓光敏樹脂固化,而氧抑制固化,水槽底部的液態樹脂由於接觸氧氣而保持穩定的液態區域,這樣就保證了固化的連續性。(底部特殊窗口可以透光同時透過氧氣)

這項技術最重要的兩個優勢,一個是列印速度快到了顛覆性程度——比傳統的 3D 印表機要快 25-100 倍,理論上有提高到 1,000 倍的潛力。

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另外一個是分層理論上可以無限細膩:傳統 3D 列印需要把 3D 模型切成很多層,類似於疊加幻燈片,這個原理就決定了粗糙無法消除,而連續液面生產模式在底部投影的光圖像可以做到連續變化,相當於從疊加幻燈片進化成了疊加影像,雖然毫無疑問這個影像幀數也不是無限大,但是對比幻燈片的進步是巨大的。

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如上圖所示,左邊傳統的 3D 列印零件因為層狀結構,其力學特性在各個方向上不同,特別是在堆疊的方向上,抗剪切性能很差;而連續液面生產的零部件的力學特性在各個方向保持一致,在實際應用中少了很多顧慮。

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廣泛應用於半導體製造領域的光刻工藝可以加工 10 微米以下的微結構,但是目前在 10 微米到 1000 微米的中等尺度上,減法生產很難蝕刻晶圓。而連續液面生產可以利用增材製造思路填補這一空白,方便新的感應器技術、新型給藥技術以及新的片上實驗室(Lab-on-a-chip)。

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結論:CLIP模式可以說是名符其實的革命,重新發明了 3D 列印,有一批專利會成為廢紙,很遺憾這個原理無法轉移到電射燒結法以實現金屬或者陶瓷材料的列印。

(本文由 PingWest 授權轉載;題圖來源:華盛頓郵報) 

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