三大高科技开拓无引力3D列印黄金时代！

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　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　【编者按】近几年来，3D列印技术越来越受到人们的追捧，同时3D列印的技术也在不断创新。无引力3D列印技术的出现，颠覆了他们对3D列印的技术狭隘的认知。那时，有四项新的列印技术，正在助推他们进入真正的无引力3D列印黄金时代。

将来的某一天，他们在用3D列印制造繁杂欧几里得型态的这时候，可能将就无须须要支撑力金属材料的帮助了--无引力3D列印技术就为他们呈现了这样一幅充满想像力和令人难忘的图景。请想像一下 ，两个物体，漂浮在半空中，无论你用FDM、SLA还是SLS技术，它都能平衡地保持自己在制造操作过程中的结构。

　　在真空状况下，列印所用的金属材料会漂浮在列印平台之上，之后，一种特殊的3D列印技术会将其熔化，然后燃烧室、雷射束或者UV光线（视你选择的列印技术而定）在列印每几层的这时候，物体会跟着同步地展开旋转和位移，最后列印出新的繁杂结构。也就是说，发生改变那时模型不动而水槽动的方式为水槽无须移动，让模型自身动起来。

　　列印的模型透过反引力装置漂浮，在列印之初就须要设置好全部的参数--外形特点、欧几里得花纹和表面特征也必须设置。当列印机列印完成的信号灯亮起，你就能把你的模型从舱内状况的列印机内抓出来了。

听起来太奇幻了！不过，打破思想的壁垒，让一切不可能将变得可能将，这才是发明的意义吧？那时，有四项新的列印技术，正在助推他们无限接近刚才的想像。

　　Mataerial模式

　　FDM的惊天杀出重围

　　来自西班牙加太巴塔国家建筑学会（IAAC）的Petr Novikov 和Sa?a Joki? 和荷兰的里斯?拉曼实验室一起，为“反引力可视化”做出了卓越的贡献。此项技术能透过调整3D列印操作过程中，机器处理模型斜度、平滑度和尖锐视角的方法，让他们不会再看到列印中的模型在自己面前轰然崩塌的惨剧。

　　他们的目标是反引力可视化技术能彻底摆脱现代的制造内部空间和支撑力金属材料的限制，制造出基本上所有大小和花纹的物体。

乍一看，那个机械臂粗糙的不像是3D列印器械，倒像是工地里的基坑机……但是仔细看它所列印出来的轨迹，不是直立于某一水平底下的，而是浮在空中的！透过中和引力的影响，该项目组冲破了现有的3D列印物理极限，实现了任何人视角任何人路径上的列印！虽然现阶段列印仍然须要两个支点，但是跟现有的技术相比，早已是巨大的冲破。

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此项技术能向外挤压避震器型树脂，这些树脂金属材料能在不同视角瞬间凝结成两个平衡的结构，它能轻易附着在垂直立底下展开多路径列印，列印出的曲线基本上能在内部空间中自由伸展并且无须支撑力。

　　“无锚的”特异性雷射热处理技术（ASLS）

　　高温环境下的SLS，快速热处理金属粉末状提高模型承压

　　如果把列印平台比作两个池塘，那么3D列印里的支撑力就非常像两个“锚”。

　　邓迪大学高级involves制造研究中心（ADAM）的Neil副教授和他的项目组早已开发出一种新的雷射热处理技术，透过把高温熔体金属粉末状热处理成3D列印模型，来彻底摆脱支撑力对3D列印结构的束缚，此种技术被称为“无锚的特异性雷射热处理技术”。

那个概念基于分析化学中的“低共熔合金”，此种合金会在两个较高的环境温度（低共熔点）急剧凝结。比方说，铝的熔点是摄氏660度，硅是1414度，但是硅铝合金的低共熔点环境温度只有577度。如果他们能够进一步加快这一硬化操作过程，再繁杂的欧几里得型态，在应力点上都能无须使用额外的支撑力。

　　“当3D列印在几层几层构筑新模型的这时候，很大的两个障碍是模型须要依靠支撑力展开构筑，支撑力就像是两个“锚”，模型的列印须要围绕那个模版来展开构筑，只有这样机器才能列印出悬伸出去的部分，而他们就在发生改变此种现代的做法。”Neil副教授如是说。

　　该项目组现阶段还在探索在两个较高环境温度上，实验金属材料铝粉的性状变化问题，现阶段早已取得了实质性的进展。

　　在利用SLS技术展开列印的这时候，为了转移或减小某一结构上过大的阻力，通常的方法是在此处增加两个模版（即设置两个支撑力），但是ASLS的对策是在高温状况急速重构模型来应对阻力。

　　分布式系统凝胶列印技术（GDP）

FDM和SLA的跨界组合

　　以色列公司MASSIVit 3D最近针对列印大型物件，研发了一种独特的3D列印技术，尤其适合须要很多支撑力的悬挑和多角的结构。

　　分布式系统凝胶列印技术所用的列印机须要两个可移动的起重机架来紫外光源照射光敏金属材料。一旦紫外线照射到某个区域，该区域内的光敏性凝胶就会重构成坚固的树脂。结合该公司的专有软件和特殊光敏性凝胶，分布式系统凝胶列印技术能在没有支撑力的情况下轻易列印直立墙壁和天花板。

　　此项技术结合了FDM和SLA的双重优点，它使用类似FDM的工作方式，以SLA的工作原理展开列印。请把FDM机器的水槽想像成两个UV灯，那个灯沿着列印路径飞快移动，重构路径上的凝胶。

无支撑力3D列印技术的巨大优势

　　第一项真正实现纯粹的无支撑力3D列印的技术，将创造3D列印向全工业行业渗透发展的局面，其中最具有经济价值的益处在于帮助装备制造业实现真正的“零损耗”，为企业节省巨大的能源、金属材料和时间成本。

　　对于个人消费者来说，他们完全不须要花费时间和精力在模型的后处理上，3D列印本来是非常炫酷的技术，而掰掉支撑力的操作过程总是让人郁闷和烦躁。让他们一起期待着上述的三种技术早日普及吧。

　　( 文章来源：互联网 )

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