瑞士工程师团队研发 3D 打印新法 数秒用光制造物体

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瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的工程师团队开发了一种 3D 打印方法，可以利用光在几秒钟内用不透明树脂制造物体。这一突破可能在生物医学行业有良好的应用前景，例如人造动脉的制造。相关研究最近发表在《 》杂志上。

早在 2017 年，洛桑联邦理工学院工程学院应用光子器件实验室 (LAPD) 的工程师就设计了一款几乎可以立即制造物体的 3D 打印机。五年后，该团队改进了他们的打印设备和方法，以生产以前无法实现的由不透明树脂制成的物体。

EPFL 的 3D 打印机是世界上最快的。大多数 3D 打印机的工作原理是逐层沉积材料，这一过程称为增材制造。 EPFL 采用容量法，将树脂倒入容器中并旋转。工程师从不同角度向容器照射光线，当容器中积累的能量超过给定水平时，树脂就会凝固。这是一种非常精确的方法，可以以与现有 3D 打印技术相同的分辨率创建物品。

这种体积法可用于几乎任何形状的物体。工程师们只用了 20 秒就制作出了《星球大战》中尤达的微型雕像，而传统的制造工艺大约需要 10 分钟。

光能够通过与塑料中所含的光敏化合物相互作用来固化树脂。工程师表示，这种新方法只有在光线不偏转地直线穿过树脂时才有效，而在不透明树脂中则不然。为此，他们设计了一个解决方案。

首先，他们使用相机观察光穿过树脂的路径，然后调整计算以补偿光失真。他们还对打印机进行了编程，以运行计算并校正光线，从而确保机器达到固化树脂所需的适量能量。结果，工程师能够以与透明树脂几乎相同的精度在不透明树脂中打印物体，这是一项重大突破。

接下来，工程师希望使用新方法同时打印多种材料，并将打印机的分辨率从十分之一毫米提高到微米。