德國Fraunhofer 研究所（Fraunhofer ILT）與合作伙伴Rapid Shape 公司正在研發(fā)一種新的光固化3D打印技術(shù)-TwoCure，該技術(shù)的特點是不需要為樹脂3D打印零件添加支撐結(jié)構(gòu)。免去添加支撐結(jié)構(gòu)不僅能夠節(jié)省用戶的CAD模型準(zhǔn)備時間，還將使光固化3D打印零件的后處理步驟進一步簡化。

     目前，TwoCure3D打印技術(shù)的研發(fā)有了新的進展，除了對該3D打印工藝本身進行完善之外，研究團隊還對基于TwoCure工藝的3D打印設(shè)備進行自動化集成。本期，我們共同了解一下Fraunhofer 研究團隊在這方面取得的進展。

將集成自動化后處理工藝

     TwoCure 通過光與冷相互作用形成零件，該工藝與已廣泛使用的SLA 3D打印技術(shù)類似，也是通過光刻曝光使光敏樹脂材料逐層固化。TwoCure 與SLA 3D打印技術(shù)的不同之處是零件不需要添加支撐結(jié)構(gòu)。

TwoCure 3D打印原型機，圖片來源：Fraunhofer ILT

    TwoCure 3D打印過程中，在溫暖的光的照射下，打印零件被固化。 同時，冷卻的空間使逐層創(chuàng)建的熱固性組分與樹脂一起凍結(jié)成塊狀，就像蠟一樣。這些蠟狀的包裹材料，將在打印件取出之后，在室溫下進行熔化。零件在經(jīng)過簡單的清潔與后期固化后即可使用。

包裹著蠟狀材料的3D打印樣件，圖片來源：Fraunhofer ILT

      目前，TwoCure3D打印設(shè)備的原型機已經(jīng)推出，F(xiàn)raunhofer 研究團隊正在研發(fā)基于TwoCure 3D打印設(shè)備的自動化工藝。在集成了自動化技術(shù)之后，通過TwoCure 技術(shù)3D打印的零件將被自動移出打印設(shè)備，并放置到熔化架上，將外包裹的蠟狀材料熔化掉。

團隊的計劃是將自動化功能擴展到接下來的清潔和后期固化環(huán)節(jié)中，自動完成從3D打印到打印后處理的全過程，使得用戶只需對虛擬打印任務(wù)進行管理，而具體的3D打印工作交給自動化工藝去完成。

Review

     TwoCure 研發(fā)團隊旨在通過兩種方式提升光固化3D打印技術(shù)的效率。一種是工藝本身無需添加支撐，這一改進將節(jié)省打印準(zhǔn)備時間以及簡化后處理步驟。在TwoCure 技術(shù)誕生之前，由于樹脂材料的結(jié)構(gòu)脆弱，如果在打印時不添加支撐結(jié)構(gòu)則會產(chǎn)生倒塌。添加支撐結(jié)構(gòu)會對用戶應(yīng)用3D打印造成一定困擾，因為用戶需要對CAD模型進行額外的準(zhǔn)備，并花費時間進行零件的后處理。

     另一種方式是將TwoCure 3D打印設(shè)備與自動化集成，通過自動化完成從零件打印到后處理的整個工藝流程。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，集成自動化技術(shù)也是光固化3D打印技術(shù)的一個發(fā)展趨勢，光固化3D打印領(lǐng)域陸續(xù)推出了自動化的生產(chǎn)設(shè)備，例如3D Systems 的Figure 4，其中一個版本是包含了自動化材料處理和集中后處理的生產(chǎn)型設(shè)備；黑格科研發(fā)了可通過模組與機械臂實現(xiàn)柔性產(chǎn)量擴展的3D打印自動化生產(chǎn)線Ultracraft Mass。