加州大学研发新型树脂3D打印机 支撑结构可溶解

近日，来自美国加州大学圣芭芭拉分校与劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的一组科学家和工程师团队，联合研发了一款具有革命性功能的树脂3D打印机。这款新型打印机的亮点在于其采用了可溶解支撑结构材料，这使得在3D打印过程中，不仅能够提高打印效率，还能拓展打印的应用范围。

3D打印技术的发展现状

在3D打印领域，目前主要有两种打印技术占据市场主导地位：熔融沉积建模（FDM）和光固化树脂打印。FDM打印机通过加热熔化塑料丝材，将其依次挤出，逐层堆积形成实体。而树脂打印机则利用液态树脂的光固化反应，在精确的光源照射下，逐层构建所需形状。这两种技术各有优劣，特别是在打印精度、材料的选择和应用场景等方面。

创新的树脂3D打印技术

此次加州大学的研究团队在传统树脂打印的基础上进行创新，引入了新的材料配方和光照技术。根据介绍，研究中的树脂主要由丙烯酸单体与环氧树脂混合而成。这种树脂具有两种不同的光固化机制——紫外线和光。通过选择性的照射，团队可以在同一材料中创造出两种不同的固体结构。

当紫外线聚焦照射到树脂上，一种固体永久结构便会形成，其可用于打印主要的物体。同时，当光照射到相同的树脂上，另一种特殊的固体材料将形成，这种材料的特性使它成为打印支撑结构的理想选择。不同于常规支撑材料，这种新型支撑结构在打印完成后可通过化学溶解方式去除，极大地简化了后处理工作。

实验效果与应用实例

为了验证这项技术的实际应用效果，研究团队进行了多项实验，成功地打印出一些复杂的几何体。举例他们打印了一个悬浮在笼子内的球体，打印结束后，支撑材料会迅速溶解，从而使得球体可以在笼子内自由运动，这种设计不仅展示了该技术的创新性，也为制作动态结构提供了新的可能性。

研究团队还制作了一个连环锁和棋盘图案。这些物体的设计是传统3D打印方法难以实现的，尤其是在复杂的结构与细节雕刻方面。可溶解支撑材料的引入，使得设计师能够构想出更具创意性的产品，而无需担心传统支撑结构带来的限制。

未来展望

这项新型树脂3D打印技术的成功开发，不仅在技术层面推动了3D打印的发展，也为行业内外开启了新的应用领域。随着这一技术的进一步成熟和商业化，预计将在航空航天、生物医学、消费品等多个领域展现其广阔的市场潜力。

可溶解支撑材料所带来的便利，定将引领3D打印行业步入一个更加高效和灵活的新时代，从而为设计师与工程师们解锁更多的创新可能。这一技术的普及，可能将会降低研发成本，加快产品从概念到成品的转换速度，让人们在创造方面获得更大的自由度。

加州大学与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科研团队，正以实际行动推动着3D打印技术的进步，为未来的制造业提供强有力的技术支撑。相信在不久的将来，我们将看到更多基于此项技术的创新产品及解决方案，让生活更加美好。

如需进一步了解该研究团队的具体成果与技术细节，您可访问相关的科研论文链接：[详细信息](https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.5c00337)。

通过这项技术，我们不只是在打印物体，而是在重新定义制造的未来。随着技术的不断进步，3D打印将逐步成为现代制造业中不可或缺的重要组成部分。