比3D列印還牛？浙江大學多維列印新方法

我們所熟知的3D列印技術都有哪些呢？比如FDM,SLS,3DP,SLA,DLP等等。2016年12月24日，南極熊了解到，浙江大學發明「多維製造」新方法，經過光「雕刻」的塑料能快速三維成型（其中也用到的是光固化技術），成型速度是非常之快。這種成型方式有點顛覆了我們對3D列印的理解，下面我們就詳細的來了解一下。

其實南極熊覺得這個成型方法很像我們傳統製造方法中的」鈑金「，就是製作出一片特定形狀厚度一定板材，然後折彎形成的一個立體形狀。

下面我們來看一下成型過程：

一層薄薄的液體，在投影儀下經受光照固化幾秒鐘後，就變成一片塑料。再投進熔化的蠟里，幾分鐘之內，就能「長」成一朵形狀複雜的蠟質玉蘭花。這一奇妙的變化發生在浙江大學化學工程聯合國家重點實驗室，相關論文日前發表在著名國際學術期刊《先進材料》上。

接下來，南極熊和大家一起來了解一下這種新的多維製造技術過程。

第一步，就是製作列印時所用的「底片」，就是把液態樹脂加入到一個特製的透明盒子裡面，在放在設備的成型平台上。

第二步，在特定頻譜的光源下曝光，這個光的圖形是由我們所有列印的形狀決定，在這一步需要經過多次不同圖形的不同時間的曝光，當然這都是由計算機來控制的。

曝光以後就可以在「底片」上形成一有一定厚度的平面圖形，我們可以看到這個樹脂成型以和硅膠類似，非常的柔軟。

第三步，就是放入熔化的蠟中進行顯影，其實就是讓我們列印的這個圖案根據上面的紋路進行彎曲硬化，其中變形式溶漲和收縮的共同作用，這樣一個三維的物體就產生了。

顯影前後對比

浙大化學工程與生物工程學院 黃麗媚 博士生

這個成型方法主要應用在薄片狀的複雜三維結構，速度快而且不需要添加支撐。

國家「千人計劃」入選者、浙大化學工程與生物工程學院謝濤教授說，材料從二維平面快速變形為三維形狀的秘密，就在那光照的幾秒鐘里。這層液體是一種光固化樹脂，投影儀的光照經過精心設計，在極短的時間裡使這層樹脂的每一個像素點都獲得不同的光固化結構，使之變成塑料，就如同把玉蘭花的「圖紙」用光「雕刻」在上面。不同的光固化結構，導致各像素點和熔化石蠟結合的程度不同，塑料就按照「圖紙」所繪製的那樣，精確地變形為花朵。

據南極熊了解，這種成型方式選取不同的光固化材料不同的液體相結合，如某些材料經光照射後投入水中，便可以形成相應形狀的水凝膠。光的「雕刻」是通過其灰度變化實現的，背後是一套複雜的力學計算。現在，不同形狀的「圖紙」已經成為一個個二維碼，計算機讀取後，就能調節投影儀射出的光。

南極熊覺得這種多維製造的新方法，有望在某些應用場景取代現有的3D列印技術。3D列印被普遍認為能大大影響未來的工業製造。雖然製造的精度比較差，但是最大的優勢就是超快速。光照時間少於30秒，甚至僅需4秒，室溫下放在水裡，數分鐘就能變形成三維形狀。相比之下，逐層增材的3D列印完成相同的製造至少需要數十分鐘，特別是豎直方向上，列印尤其耗時。

謝濤表示，將超快速多維製造的新方法用於改良失蠟法工藝，將極大提高蠟質內膜的製造效率，是這一新技術有望很快實現產業化的一大方向。