新型树脂助力3D打印实现可逆与自适应制造
2025-11-15 14:02
来源:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室
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增材制造,即3D打印,传统模式多为单行道,打印件不精确往往只能报废。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)研究人员在《先进材料技术》杂志发表新研究,开发出混合增材和减材制造系统,采用独特树脂,通过引入双波长特性增强传统3D打印。在蓝光照射下,树脂固化变硬;紫外光照射时,树脂分解回液态。此混合系统能校正制造,提高打印分辨率,还支持零件升级再造与回收利用。

1 / 1展示了一种新的校正制造技术。左图 (a) 上方显示的是低分辨率打印形状,下方显示的是校正后的形状。右图 (b) 展示了使用混合制造技术校正流体结构中的间隙

LLNL科学家本杰明·阿拉米达称,公司用该树脂打印原型零件,若需修改,无需重打全新零件,用另一种波长光照射即可,实用又节约资源。研究人员打印带两个独立通道的流体装置,利用树脂降解特性,打印后将通道连接。科学家乔安娜·施瓦茨表示,以前连接失败需重做打印件,现在简单修正即可再用。

这项已获专利的树脂技术可通过LLNL的创新与合作办公室(IPO)商业化推广。它能让基于光的打印系统创建更复杂精细零件,实现表面平滑、误差修正等。该技术利用LLNL独特设施与专业知识开发,供先进制造企业授权,应用于现有3D打印机,节省时间与材料成本。研究人员优化树脂化学成分,蓝光使分子结合形成交联网络,紫外光产生酸性物质使分子分解成液体。平衡稳定性和降解性是挑战,团队设计的树脂能快速硬化和降解,且标准涂层可防部件在紫外线照射下分解。LLNL科学家莉莉安娜·东平·特雷尔-佩雷斯称,发现打印错误可自适应修改投影图像实时纠正,还计划将方法应用于体积增材和减材制造。

更多信息: Holden J. Howard 等,《双波长光敏聚合物热固性材料的混合增材和减材制造》,《先进材料技术》(2025)。期刊信息: 先进材料技术

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