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重新发明3D打印,你们真的看懂了吗?

3月20日,Carbon3D公司的CLIP技术(Continuous Liquid Interface Production,连续液面生产),登上了权威学术杂志Science的封面,但是这张图给我的第|一印象不过是光固化(SLA)的改进,详细了解才发现了这项技术的革命性。

连续液面生产的根本原理并不复杂,底部的紫外光投影让光敏树脂固化,而氧抑制固化,水槽底部的液态树脂由于接触氧气而保持稳定的液态区域,这样就保证了固化的连续性。(底部特殊窗口可以透光同时透过氧气)

这项技术最重要的两个优势,一个是打印速度快到了颠覆性程度--比传统的3D打印机要快25-100倍,理论上有提高到1000倍的潜力。


另外一个是分层理论上可以无限细腻:传统3D打印需要把3D模型切成很多层,类似于叠加幻灯片,这个原理就决定了粗糙无法消除,而连续液面生产模式在底部投影的光图像可以做到连续变化,相当于从叠加幻灯片进化成了叠加视频,郑州3d打印软胶,虽然毫无疑问这个视频帧数也不是无限大,但是对比幻灯片的进步是巨大的。

如上图所示,左边传统的3D打印零件因为层状结构,其力学特性在各个方向上不同,特别是在堆叠的方向上,抗剪切性能很差;而连续液面生产的零部件的力学特性在各个方向保持一致,在实际应用中少了很多顾虑。


广泛应用于半导体制造领域的光刻工艺可以加工10微米以下的微结构,3d打印软胶多少钱,但是目前在10微米到1000微米的中等尺度上,减法生产很难蚀刻晶圆。而连续液面生产可以利用增材制造思路填补这一空白,方便新的传感器技术、新型给药技术以及新的片上实验室(Lab-on-a-chip)。

结论:CLIP模式可以说是名符其实的革命,重新发明了3D打印,有一批专利会成为废纸,很遗憾这个原理无法转移到激光烧结法以实现金属或者陶瓷材料的打印。



一直以来,科学家的注意力都集中在3D打印材料的机械特性上,现在他们想要在电特性上做些花样。澳大利亚墨尔本大学的丹尼尔·克里顿(Daniel Creedon)和其他几位研究人员设计、打印并测试完成了世界上首|个3D打印超导微波谐振腔。科学家们称他们为更廉价更优质的超导原件的量产铺平了道路。

3D打印金属零件将会给许多工业领域带来一场革命。例如,航母不再需要携带轮机配件、武器配件和搭载战机的配件,每个配件都能在航母上打印出来。


很多人担心3D打印部件的机械性能不及传统工艺生产出来的部件那么好,特别是

像喷气发动机组件这样需要在苛刻环境下工作的部件。

材料科学家已经花费大量精力来研究3D打印部件的机械性能。3D打印技术目前已经用于生产医用定制人工骨组织、喷气发动机轴承和汽车工业的原型车。

3D打印部件的机械性能是研究的热点,然而,部件的电特性目

前尚缺乏足够的研究。


澳大利亚墨尔本大学的丹尼尔·克里顿(Daniel Creedon)和其他几位研究人员设计、打印并测试完成了世界上首|个3D打印超导微波谐振腔。他们称,他们为更廉价更优质的超导原件的量产铺平了道路。

目前很多服务于前沿领域的科学仪器需要以超导微波谐振腔为核心部件,它能以谐振的方式储存微波能量。工程上,要求微波谐振腔的能量损耗越小越好。


微波谐振腔是微波工程领域的基础器件。二十世纪三十年代中期,3d打印软胶,微波谐振腔作为雷达技术的组成部分开始萌芽。尽管起初日本和德国略微领先,然而,3d打印软胶效果图,1940年,英国发明了基于微波谐振腔的多腔磁控管,革命性地提高了雷达的性能,而此时多腔磁控管工作的物理机理甚至尚不明确。二战期间,多腔磁控管确保了同盟国雷达性能的决定性优势。今天,微波谐振腔服务于诸多技术领域:例如:加速粒子加速器中的带电粒子;

以超高灵敏度探测震动;保证原子钟输出的时钟频率的稳定性;测量微波波长;当然,还有服务于千家万户的微波炉。



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