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2015年07月19日 星期日 放大 缩小 默认   
告别打印 “一次”成型
全新三维制作技术
比尔
  看过《终结者2》的观众都对一个标志性的场景印象深刻,罗伯特·帕特里克饰演的T-1000液态金属机器人从咕嘟咕嘟的熔融金属液中升起,抬头,直立,成形。三维制作的一项最新技术,看起来与之非常相似。没错,创意就是受到那一幕的启发。

  发明这项新技术的Carbon3D公司告别了为时2年的潜行模式,他们公开发表科学论文,并由联合创始人之一的约瑟夫·德西蒙现身TED讲坛作介绍。他们自信,新技术能在一年内实现工业应用,届时将使MakerBot卖的那些三维打印机,看起来像小孩玩具。

  德西蒙是美国北卡罗莱纳州大学的化学教授,“我们认为,流行的三维打印名不副实,它实际上只是一遍又一遍的二维打印。这种技术主要是由机械工程师计算如何一层一层地精确创建一个物件。而我们是化学家和物理学家,我们用不同的视角来研究三维制作。”

  德西蒙和同事把新工艺称为连续液体界面制作(CLIP)技术。

  装置是这样的:数字化投影系统的上方放置一个材料池。料池的底部有特殊的窗口,光能通过,氧气也能通过(德西蒙说,蛮像隐形眼镜)。类似T-1000从中升起的熔融金属液坑,CLIP料池里承载的是液态的树脂。

  团队使用光和氧气来完成制作。投影仪投射出的光使液体树脂为固化,而输入料池的氧气则抑制这个过程。通过对光和氧气的交替控制,系统让树脂整体形成要求的形状,得到固化的目标物件。CLIP技术还满足了另一个关键的技术要求,就是在制造物件的同时,一直保持料池里树脂的液体状态。

  德西蒙在TED讲坛现场制作了一个小足球状的晶格结构,耗时6.5分钟,这比现在市场上的三维打印机快了好多。

  Carbon3D团队认为,完全没有二维分层的必要。层层相叠还会带来缺陷,产品表面不够光滑。你不希望新制作的牙齿布满小突起,制作者就不得不花费更长的时间来打印。

  Carbon3D首席营销官罗布·斯托宾说,“分层三维打印的这些障碍,意味着它尽管对样品制作十分理想,但用来制作数量巨大的商业化产品,就不合适了。这正是我们最感兴趣的地方。”

  德西蒙希望,小而光滑物件的制作,将有助于微传感器技术的突破。它们是智能手表、健身带、探知微针和其他药物输送系统的关键部件。CLIP系统还可以制作微小晶格,制成重量轻而强度大的材料。

  德西蒙曾多次在实验室把学生变成企业家送走,而Carbon3D则是第一家他留在自己的实验室里运行的公司。“这个领域对我就像呼吸一样重要,我们有机会做出巨大的影响。”

  另一位联合创始人爱德华·萨穆尔斯基教授说,让氧参与聚合物成型这个基本原则,“是我们在本科课程中教给学生的内容。”而它能用于新技术,正诠释了1937年诺贝尔奖得主艾伯特·圣乔其所说的——“见众人之所见,思无人之所思”。比尔  

     
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