全息3D列印—產業的未來

積層製造流程持續受益於創新。本週，來自 Concordia 的一組研究人員介紹了一種使用全像圖 3D 列印複雜設計等的方法。

3D 列印繼續受益於創新。本週，來自 Concordia 的研究人員介紹了一種使用全像圖 3D 列印複雜設計等的方法。他們的全息 3D 列印方法被許多人視為解決當前技術許多缺陷的方法。以下是您需要了解的有關全息 3D 列印以及為什麼它是該行業的未來的所有資訊。

過去十年，3D 列印產業的所有指標都出現了爆炸性成長，包括使用者、技術、材料科學和方法。最受歡迎的 3D 列印形式仍然依靠熱量和雷射將材料塑造成所需的形狀。雖然這項策略被證明是有效的，但它仍然距離用戶的期望還有很多距離。

直接聲音印刷 (DSP)

2022年，一種利用聲波的3D列印方法被引入市場。此策略利用聲波將列印材料硬化成所需的形狀。聲波用於產生空化，每當液體中的靜壓降至蒸氣壓以下時就會發生空化。這種狀態會產生幾毫秒的高壓和熱。這種熱量用於快速硬化 3D 列印材料。

全像直接聲音印刷（HDSP）

研究人員在最近發表在《自然通訊》雜誌上的一篇名為全息直接聲音打印（HDSP）的文章中提出了對當前 DSP 方法的升級。這種新方法利用聲全像圖來改進這個過程。全像圖使用特殊圖案的聲波在特定位置誘發空化氣泡。

化學活化的聲空化氣泡提供即時按需區域聚合，使研究人員能夠更有效、更詳細地使用聲音進行列印。根據該研究，列印過程允許工程師檢查和儲存所需列印件的橫斷面圖像，從而增強設計能力並使研究人員能夠改進內部結構。

HDSP 印表機

HDSP 印表機的設定方式與其許多前身相反。電動平台不是移動列印臂，而是移動靜止全像影像內的材料。該系統利用基於先進演算法的預編程模式來圍繞全像圖像導航機械手臂，從而發生聲化學反應並硬化列印件。

全像3D列印測試

該研究論文深入研究了一些用於驗證新增材製造流程的測試方法。研究人員進行了一系列聲化學發光和高速成像實驗來衡量 HDSP 的功能和性能。具體來說，追蹤了關鍵細節，包括聚合過程、調整效果、機器人運動和軟體計算的詳細說明。

全像3D列印成果

研究結果改變了遊戲規則。其一，研究人員注意到進給速度與修改複雜列印件的能力之間存在直接相關性。因此，該團隊整合了先進的軟體演算法，根據每次列印的需求優化參數。這種操作產生了高度精確的印刷結構，其性能優於先前的設計。

團隊繼續研究 HDSP 在各種不同材料上列印的能力。他們還測試了全像圖在不同強度、設計和放置水平下對流程的影響。最後，他們研究了不同的結構（例如孔隙率和材料）如何影響調諧過程。

遠端列印 (RDP)

這項研究最重要的突破圍繞著遠端列印。工程師發現他們可以使用 HDSP 列印牆壁和其他結構後面的物體。這種內部列印方法可以讓您的汽車零件在未來就地列印而不是安裝。更令人印象深刻的是，同樣的策略可以用於列印器官或以非侵入性方式修復內部損傷。

全像3D列印的好處

研究人員提出了一個令人信服的案例來解釋為什麼 HDSP 在幾乎所有類別上都優於 DSP。其一，它比原始 DSP 方法快得多，後者僅限於逐體素列印策略。 HDSP可以實現多個區域同時進行加固。結果是，使用 DHSP 方法，您的列印速度可提高 20 倍。

HDSP 帶來的另一個好處是能夠在列印過程中更改影像。在傳統的 3D 列印方法中，每一層都會被應用並硬化，這意味著如果組件已經添加，則無法進行更改。 HDSP 用戶可以更改全像圖，從而以最小的努力自動更改列印。因此，這種方法減少了列印錯誤，從而減少了浪費。

HDSP 打開了市場複雜性新水準的大門。這台印表機可以利用聲波創建複雜的內部設計，使工程師能夠開發更有效、更輕量的選項，而不犧牲性能和耐用性。

HDSP 提供的另一個改變遊戲規則的優勢是同時創建物件的能力。此系統可讓您在一次會話中組合多個列印件，從而最大限度地提高工作效率。系統可以適應不同地點的不同列印，最大化列印空間並降低列印時間。

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