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3D打印技术可能会改变小型制造业的“游戏规则”：对于1万件左右的产品，使用3D打印技术可以节约模具制造的费用。但部分常见的3D打印技术，多采用一系列一维线条构建3D对象，无法在典型的生产时间（1~2周）内填补生产空白。
《科学进展》杂志报道，美国密歇根大学的研究人员开发了一种新3D打印方法，它不仅能制造复杂形状，速度更是传统3D打印方法的上百倍。密歇根大学化学工程副教授蒂莫西•斯科特(Timothy Scott)说：“除非用户有数百台机器，否则无法使用传统的3D打印方法进行规模化制造。”斯科特与马克•伯恩斯教授（Prof. Mark Burns）共同领导了新3D打印技术的研发工作。
斯科特等采用两束光线来控制液体树脂的固化，以按需调整树脂硬化和液化的位置。这使得他们能够以更精细的方式固化树脂，制造出三维物件。在演示实验中，斯科特等利用新3D打印技术制造了格子和玩具船等物品。伯恩斯说：“这可能是有史以来第一批真正的3D打印机。”真正的3D技术不应该仅仅是噱头，它需要克服早期“瓦特打印技术”的局限性——树脂会在光线入射窗口处固化，导致打印工作刚一开始就停止了。通过构建一块相对较大的未固化区域，添加了强化添加剂的树脂可以用来生产更结实耐用的物体。这可以避免“拔丝打印”产品存在的界面弱点。斯科特说：“你可以用我们的技术得到更坚固耐磨的材料。”
早期解决窗口凝固问题的方法是通入氧气。氧气在渗透过程中，可以抑制窗口区域附近树脂的凝固，并留下一层液体膜以便新打印的表面剥离。但是，由于液体膜很薄，树脂必须有足够快的流动速度才能保证打印的顺利进行。为此，斯科特等采用第二束光线来替代氧气的作用，使液体膜厚度达到若干厘米的厚度，从而使树脂的流动速度加快数千倍。新技术成功的另外一个关键在于调整树脂的化学性质。密歇根大学开发的打印系统中使用了一种光抑制剂，它对不同波长的光有反应，从而能更好地控制物体成型。
密歇根大学已经提交了3份关于新3D打印技术的专利申请，以保护该技术的创新性。斯科特准备成立一家初创公司对其进行商业化。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：alone
责编： 唐林芳
期刊来源：《科学进展》
期刊编号：2375-2548
原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190111143736.htm
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