如果樹脂打印工藝能省去支撐結(jié)構(gòu)，制造流程將得到顯著簡化。廈門大學與加州大學伯克利分校的研究人員共同提出了一種無需額外支撐即可制造熱固性材料零件的新方法。他們結(jié)合“直接墨水書寫”技術(shù)與激光固化系統(tǒng)，成功打印出可獨立站立的零件。不過，這些零件的長期耐久性仍有待進一步驗證。

當前樹脂打印的挑戰(zhàn)與改進方向

樹脂3D打印雖以高精度吸引用戶，但仍面臨后處理耗時、流程復雜等挑戰(zhàn)，包括支撐去除、清洗及退火等環(huán)節(jié)。盡管部分制造商致力于減少這些限制，但市場上仍未普及完善解決方案。此外，熱固性材料在固化前難以維持形態(tài)，使得支撐結(jié)構(gòu)的設計與制作尤為困難，這也正是此項新研究的價值所在。

激光即時固化技術(shù)的原理與優(yōu)勢

研究論文第一作者吳德志指出：“熱固性材料如硅膠在工程與基礎(chǔ)設施中應用廣泛，但其3D打印存在固化時間長、自支撐結(jié)構(gòu)易變形等問題。我們實驗室采用激光加工設備，可實現(xiàn)油墨材料的直接打印與即時固化。”該技術(shù)通過激光直接固化剛從注射器擠出的材料，使樹脂迅速硬化，從而無需浸入式打印或液滴噴灑，也徹底省略了支撐結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了“空中打印”。

可編程的材料性能與潛在應用

該技術(shù)的另一優(yōu)勢在于可對材料的機械與電學性能進行編程調(diào)整。吳德志表示：“通過改變打印參數(shù)，可調(diào)控局部機械剛度與導電性，使不同區(qū)域呈現(xiàn)柔韌或剛硬、高導電或低導電等特性。”研究團隊已利用該技術(shù)制作了柔性傳感器、可拉伸電子元件及磁性機器人等多種結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。

未來研究方向與平臺建設

吳德志總結(jié)道：“我們計劃建立一個強大的3D打印平臺，用于制造柔性多功能器件。同時，將拓展可打印油墨的種類，并針對柔性電子、有機芯片等工業(yè)應用，探索最優(yōu)打印參數(shù)。”這項技術(shù)為高效、靈活的熱固性材料制造開辟了新路徑，有望推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

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