这个技术,值得《科学》用一篇封面介绍

新创

2015-03-30 19:39

昨天,爱范儿报道了一个号称将 3D 打印的速度提升 100 倍的初创团队 Carbon 3D,激起不少人的兴趣。

毕竟 3D 打印技术目前陷入困境——从民用角度,目前 3D 打印机的价格偏高,实际用途不大;从工业角度,3D 打印机的速度很慢,无法达到工业上批量生产的要求,而且生产出来的结构件不够牢固,除了最初的快速原型制造以外,距离当初所提出的“社会化生产”的理想还有很遥远的距离。

Carbon 3D 的创始人在 TED 2015 大会上,就称公司所研发的 CLIP(Continuous liquid interface production)可以改变这个局面。如果他所说的都是真的,那么 CLIP 可以称得上是颠覆 3D 打印的技术。是否如此呢?从一个侧面来看,Carbon 3D 以及它的 CLIP 技术登上了美国权威学术期刊《科学》(Science)的封面,证明了它的重要性。

由于公开信息稀少,昨日的文章当中,我没能对 CLIP 进行更加深入的介绍,甚为遗憾。不过,在读者 @Moonkeeper 的协助下,我拿到了 CLIP 的详细介绍,来源是《科学》杂志,下面仅介绍 CLIP 的工作原理。若有读者需要更加详细地了解,可以到 AAAS 付费订阅《科学》。

相比传统的光固化技术,CLIP 创新地运用了氧气对树脂凝固的一只作用,令 3D 打印的过程,从一层一层的堆叠树脂(光固化也如此),变成一体成型,马上令树脂凝固成相应的形状。Carbon 3D 团队称,CLIP 的打印速度,仅局限于树脂固化速率(resin cure rates)以及树脂粘度(viscosity)。

CILP

以上图片来自《科学》,左上示意图表明了 CLIP 的 3D 打印结构。顶部是将 3D 打印出的物件从液态树脂池扯出来的托盘,液态树脂池的底部有一个可透光、也可透气的透明窗口。CLIP 3D 打印机在打印时,会类似现在的投影,底部的图像单元不停播放物体结构的图像,图像就会通过反射镜照射到树脂中,凝固树脂。

值得注意的是图中用红字标出的“Dead Zone”部分,这部分就是氧气形成的大约几十微米的薄膜。在“Dead Zone”区域,由于氧气对树脂凝固的抑制作用,树脂不会因为光线而凝固,一直保持液态,因此 CLIP 3D 打印机可以持续不断地物体结构的动画,通过光将树脂凝固,而无需节约传统 3D 打印当中需要一层层堆叠,反复移动所消耗的时间。

换言之,传统 3D 打印技术(包括光固化)是一层层树脂“组装”起来,CLIP 则相当于苹果的“一体成型”。

Carbon 3D 预计年内将推出运用 CLIP 技术的 3D 打印机,但并未透露价格。

 

题图来自 NPR

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