Fraunhofer 无需支撑结构的光固化3D打印技术TwoCure 新进展

德国Fraunhofer 研究所(Fraunhofer ILT)与合作伙伴Rapid Shape 公司正在研发一种新的光固化3D打印技术-TwoCure,该技术的特点是不需要为树脂3D打印零件添加支撑结构。免去添加支撑结构不仅能够节省用户的CAD模型准备时间,还将使光固化3D打印零件的后处理步骤进一步简化。

目前,TwoCure3D打印技术的研发有了新的进展,除了对该3D打印工艺本身进行完善之外,研究团队还对基于TwoCure工艺的3D打印设备进行自动化集成。本期,3D科学谷就与谷友共同了解一下Fraunhofer 研究团队在这方面取得的进展。

block 将集成自动化后处理工艺

TwoCure 通过光与冷相互作用形成零件,该工艺与已广泛使用的SLA 3D打印技术类似,也是通过光刻曝光使光敏树脂材料逐层固化。3D科学谷了解到,TwoCure 与SLA 3D打印技术的不同之处是零件不需要添加支撑结构。

prototype TwoCure 3D printer

TwoCure 3D打印原型机,图片来源:Fraunhofer ILT

TwoCure 3D打印过程中,在温暖的光的照射下,打印零件被固化。 同时,冷却的空间使逐层创建的热固性组分与树脂一起冻结成块状,就像蜡一样。这些蜡状的包裹材料,将在打印件取出之后,在室温下进行熔化。零件在经过简单的清洁与后期固化后即可使用。
A TwoCure 3D printed component

 包裹着蜡状材料的3D打印样件,图片来源:Fraunhofer ILT

目前,TwoCure3D打印设备的原型机已经推出,Fraunhofer 研究团队正在研发基于TwoCure 3D打印设备的自动化工艺。在集成了自动化技术之后,通过TwoCure 技术3D打印的零件将被自动移出打印设备,并放置到熔化架上,将外包裹的蜡状材料熔化掉。

团队的计划是将自动化功能扩展到接下来的清洁和后期固化环节中,自动完成从3D打印到打印后处理的全过程,使得用户只需对虚拟打印任务进行管理,而具体的3D打印工作交给自动化工艺去完成。

block 3D科学谷Review

在3D科学谷看来,TwoCure 研发团队旨在通过两种方式提升光固化3D打印技术的效率。

一种是工艺本身无需添加支撑,这一改进将节省打印准备时间以及简化后处理步骤。在TwoCure 技术诞生之前,由于树脂材料的结构脆弱,如果在打印时不添加支撑结构则会产生倒塌。添加支撑结构会对用户应用3D打印造成一定困扰,因为用户需要对CAD模型进行额外的准备,并花费时间进行零件的后处理。

另一种方式是将TwoCure 3D打印设备与自动化集成,通过自动化完成从零件打印到后处理的整个工艺流程。根据3D科学谷的市场观察,集成自动化技术也是光固化3D打印技术的一个发展趋势,光固化3D打印领域陆续推出了自动化的生产设备,例如3D Systems 的Figure 4,其中一个版本是包含了自动化材料处理和集中后处理的生产型设备;黑格科研发了可通过模组与机械臂实现柔性产量扩展的3D打印自动化生产线Ultracraft Mass。

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