一種利用聲音進(jìn)行3D打印的新技術(shù)正在改變增材制造領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的光或熱打印方法不同,該技術(shù)通過聲波固化材料,利用高強(qiáng)度聚焦超聲波觸發(fā)樹脂中的聲化學(xué)反應(yīng),從而無需物理接觸即可創(chuàng)建3D結(jié)構(gòu)。
這一技術(shù)的核心原理是其精準(zhǔn)聚焦聲波至打印材料內(nèi)部的能力,通過局部空化作用和聚合反應(yīng)選擇性固化特定區(qū)域,從而形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
在最近的研究中,全息直接聲打?。℉DSP)進(jìn)一步提升了基于聲音的打印技術(shù)。通過引入全息聲場,HDSP可以將超聲波圖案化為復(fù)雜的三維形狀,實(shí)現(xiàn)整個(gè)部分的同步打印。
借助聲全息技術(shù),HDSP克服了傳統(tǒng)直接聲打?。―SP)的多項(xiàng)局限性,提供了更高的能量效率、更快的打印速度和更高的分辨率。更為重要的是,HDSP的機(jī)器人兼容性使其在擠出和打印時(shí)擁有更高的自由度,從而拓展了其在復(fù)雜制造環(huán)境中的應(yīng)用潛力。 HDSP的獨(dú)特能力使其適用于多種場景,例如多平面對象打印、遠(yuǎn)程制造和體內(nèi)打印。通過聲全息圖編碼截面信息,HDSP可以在多個(gè)平面上同時(shí)生成結(jié)構(gòu),并展現(xiàn)出多材料打印的潛力。
在遠(yuǎn)程制造方面,HDSP因聲波能夠穿透障礙物而具有顯著優(yōu)勢,適用于如深海水下結(jié)構(gòu)的制造。體內(nèi)打印則利用HDSP的遠(yuǎn)程打印能力,可以在體內(nèi)直接非侵入性地生成精確結(jié)構(gòu),為醫(yī)療領(lǐng)域的目標(biāo)治療和植入物生產(chǎn)提供了全新的可能。
此外,HDSP作為一種連續(xù)固化工藝,通過聚合反應(yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)突破了傳統(tǒng)三軸打印系統(tǒng)的限制。機(jī)器人輔助的HDSP實(shí)現(xiàn)了無支撐部件打印,并支持“疊加打印”這一概念,為打印復(fù)雜柔性材料和更自由的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件。
總的來說,HDSP是一種速度更快、精度更高、效率更好的3D打印技術(shù)。它適用于復(fù)雜環(huán)境中的遠(yuǎn)程制造,比如水下結(jié)構(gòu)、醫(yī)療植入物甚至航空航天零部件。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展,它有望成為未來3D打印領(lǐng)域的重要工具,改變許多行業(yè)的制造方式。
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