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　　三大高科技開拓無引力3D列印黃金時代！

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　【編者按】近幾年來，3D列印技術越來越受到人們的追捧，同時3D列印的技術也在不斷創新。無引力3D列印技術的出現，顛覆了他們對3D列印的技術狹隘的認知。那時，有四項新的列印技術，正在助推他們進入真正的無引力3D列印黃金時代。

將來的某一天，他們在用3D列印制造繁雜歐幾里得型態的這時候，可能將就無須須要支撐力金屬材料的幫助了--無引力3D列印技術就為他們呈現了這樣一幅充滿想像力和令人難忘的圖景。請想像一下 ，兩個物體，漂浮在半空中，無論你用FDM、SLA還是SLS技術，它都能平衡地保持自己在制造操作過程中的結構。

　　在真空狀況下，列印所用的金屬材料會漂浮在列印平臺之上，之后，一種特殊的3D列印技術會將其熔化，然后燃燒室、雷射束或者UV光線（視你選擇的列印技術而定）在列印每幾層的這時候，物體會跟著同步地展開旋轉和位移，最后列印出新的繁雜結構。也就是說，發生改變那時模型不動而水槽動的方式為水槽無須移動，讓模型自身動起來。

　　列印的模型透過反引力裝置漂浮，在列印之初就須要設置好全部的參數--外形特點、歐幾里得花紋和表面特征也必須設置。當列印機列印完成的信號燈亮起，你就能把你的模型從艙內狀況的列印機內抓出來了。

聽起來太奇幻了！不過，打破思想的壁壘，讓一切不可能將變得可能將，這才是發明的意義吧？那時，有四項新的列印技術，正在助推他們無限接近剛才的想像。

　　Mataerial模式

　　FDM的驚天殺出重圍

　　來自西班牙加太巴塔國家建筑學會（IAAC）的Petr Novikov 和Sa?a Joki? 和荷蘭的里斯?拉曼實驗室一起，為“反引力可視化”做出了卓越的貢獻。此項技術能透過調整3D列印操作過程中，機器處理模型斜度、平滑度和尖銳視角的方法，讓他們不會再看到列印中的模型在自己面前轟然崩塌的慘劇。

　　他們的目標是反引力可視化技術能徹底擺脫現代的制造內部空間和支撐力金屬材料的限制，制造出基本上所有大小和花紋的物體。

乍一看，那個機械臂粗糙的不像是3D列印器械，倒像是工地里的基坑機……但是仔細看它所列印出來的軌跡，不是直立于某一水平底下的，而是浮在空中的！透過中和引力的影響，該項目組沖破了現有的3D列印物理極限，實現了任何人視角任何人路徑上的列印！雖然現階段列印仍然須要兩個支點，但是跟現有的技術相比，早已是巨大的沖破。

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此項技術能向外擠壓避震器型樹脂，這些樹脂金屬材料能在不同視角瞬間凝結成兩個平衡的結構，它能輕易附著在垂直立底下展開多路徑列印，列印出的曲線基本上能在內部空間中自由伸展并且無須支撐力。

　　“無錨的”特異性雷射熱處理技術（ASLS）

　　高溫環境下的SLS，快速熱處理金屬粉末狀提高模型承壓

　　如果把列印平臺比作兩個池塘，那么3D列印里的支撐力就非常像兩個“錨”。

　　鄧迪大學高級involves制造研究中心（ADAM）的Neil副教授和他的項目組早已開發出一種新的雷射熱處理技術，透過把高溫熔體金屬粉末狀熱處理成3D列印模型，來徹底擺脫支撐力對3D列印結構的束縛，此種技術被稱為“無錨的特異性雷射熱處理技術”。

那個概念基于分析化學中的“低共熔合金”，此種合金會在兩個較高的環境溫度（低共熔點）急劇凝結。比方說，鋁的熔點是攝氏660度，硅是1414度，但是硅鋁合金的低共熔點環境溫度只有577度。如果他們能夠進一步加快這一硬化操作過程，再繁雜的歐幾里得型態，在應力點上都能無須使用額外的支撐力。

　　“當3D列印在幾層幾層構筑新模型的這時候，很大的兩個障礙是模型須要依靠支撐力展開構筑，支撐力就像是兩個“錨”，模型的列印須要圍繞那個模版來展開構筑，只有這樣機器才能列印出懸伸出去的部分，而他們就在發生改變此種現代的做法。”Neil副教授如是說。

　　該項目組現階段還在探索在兩個較高環境溫度上，實驗金屬材料鋁粉的性狀變化問題，現階段早已取得了實質性的進展。

　　在利用SLS技術展開列印的這時候，為了轉移或減小某一結構上過大的阻力，通常的方法是在此處增加兩個模版（即設置兩個支撐力），但是ASLS的對策是在高溫狀況急速重構模型來應對阻力。

　　分布式系統凝膠列印技術（GDP）

FDM和SLA的跨界組合

　　以色列公司MASSIVit 3D最近針對列印大型物件，研發了一種獨特的3D列印技術，尤其適合須要很多支撐力的懸挑和多角的結構。

　　分布式系統凝膠列印技術所用的列印機須要兩個可移動的起重機架來紫外光源照射光敏金屬材料。一旦紫外線照射到某個區域，該區域內的光敏性凝膠就會重構成堅固的樹脂。結合該公司的專有軟件和特殊光敏性凝膠，分布式系統凝膠列印技術能在沒有支撐力的情況下輕易列印直立墻壁和天花板。

　　此項技術結合了FDM和SLA的雙重優點，它使用類似FDM的工作方式，以SLA的工作原理展開列印。請把FDM機器的水槽想像成兩個UV燈，那個燈沿著列印路徑飛快移動，重構路徑上的凝膠。

無支撐力3D列印技術的巨大優勢

　　第一項真正實現純粹的無支撐力3D列印的技術，將創造3D列印向全工業行業滲透發展的局面，其中最具有經濟價值的益處在于幫助裝備制造業實現真正的“零損耗”，為企業節省巨大的能源、金屬材料和時間成本。

　　對于個人消費者來說，他們完全不須要花費時間和精力在模型的后處理上，3D列印本來是非常炫酷的技術，而掰掉支撐力的操作過程總是讓人郁悶和煩躁。讓他們一起期待著上述的三種技術早日普及吧。

　　( 文章來源：互聯網 )

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