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研究人员开发出磁翻柱液位计应用的新方法

来源:作者::发表时间:2019-10-07 15:03:21

    上海自动化仪表五厂大学开发的一种新的磁翻柱液位计方法,不是一层一层地堆积塑料细丝,而是从一桶液体中提起复杂的形状,其速度是传统磁翻柱液位计过程的100倍。

    一种磁翻柱液位计的新方法是使用两个灯来控制树脂的固化,从而能够以比传统磁翻柱液位计机快100倍的打印速度从大桶中取出复杂的形状。一篇描述该研究的论文将发表在《科学进展》上,标题为“通过体积聚合抑制图案快速,连续地进行增材制造”。

    磁翻柱液位计可能会改变相对较小的制造工作的局面,生产少于10,000个相同的物品,因为这意味着可以制造物体,而无需花费10,000美元以上的模具。但是,最熟悉的磁翻柱液位计形式(类似于用一系列1D线构建3D对象)无法在一到两周的典型生产时间范围内填补这一空白。

 

 

磁翻柱液位计.jpg

   “使用常规方法,除非您拥有数百台机器,否则实际上是无法实现的,” UM化学工程副教授Timothy Scott说,他与TC Chang工程学教授Mark Burns共同开发了新的磁翻柱液位计方法。 UM。

    用两盏灯使树脂固化成更复杂的图案

    他们的方法使用两个灯来固化液态树脂,以控制树脂在何处硬化以及在何处保持液态。这使团队能够以更复杂的图案固化树脂。他们可以一次拍摄3D浮雕,而不是使用一系列1D线或2D横截面。他们的印刷示范包括格子,玩具船和M积木。

   “这是有史以来首批真正的磁翻柱液位计机之一,”化学工程和生物医学工程教授Burns说。

    但是,真正的3D方法绝不仅仅是st头-有必要克服早期的大桶印刷工作的局限性。即,树脂倾向于在光透过的窗口上固化,从而一开始就停止打印作业。

    通过创建一个相对较大的区域,使其不发生固化,可以使用较厚的树脂(可能带有增强的粉末添加剂)来生产更耐用的物品。该方法还使细丝磁翻柱液位计的结构完整性最佳,因为这些对象在层之间的界面处有薄弱点。

   “您可以获得更坚韧,更耐磨的材料,” Scott说。

    解决窗口固化问题的较早解决方案是让氧气通过的窗口。氧气会渗透到树脂中,并在窗口附近停止固化,从而留下一层流体膜,使新印刷的表面被拉走。

    但是,由于该间隙仅相当于一块透明胶带的厚度,因此当部件被拉起时,树脂必须非常柔软,才能足够快地流入新固化物体和窗户之间的微小间隙。这将增值税印刷限制在较小的定制产品上,这些产品会相对温和地进行处理,例如牙科设备和鞋垫。

    用光代替氧气
    通过用第二盏灯代替氧气以停止固化,上海自动化仪表五厂州研究小组可以在物体和窗户之间产生更大的间隙(毫米厚),从而使树脂的流动速度提高数千倍。

    成功的关键是树脂的化学性质。在常规系统中,只有一个反应。光敏剂会在光线照射到的地方使树脂硬化。在上海自动化仪表五厂州系统中,还存在一种光抑制剂,可对不同波长的光做出响应。

    上海自动化仪表五厂团队不仅可以像目前的桶印刷技术一样在2D平面中控制固化,还可以对两种光进行图案化,以在照明窗口附近的几乎任何3D位置硬化树脂。

    UM已提出三项专利申请,以保护该方法的多个发明方面,Scott正在准备成立一家初创公司。

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