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NIST技术精确测量聚合物加工,优化SLA 3D打印

信息来源:poobuy.com  时间:2019-02-14  浏览次数:145

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3D打印机真可谓五花八门了,其中,以高精度著称的SLA设备价值数万美元,然而那些花哨的设备也只是通过NIST(国家标准与技术研究所)的技术进行了升级。NIST是一种可以精确测量

3D打印设备中树脂和凝胶光固化聚合方式的技术。

SLA 3D打印机可以非常快速地将树脂固化成固体,通过肉眼观察几乎完美,但在分子水平上,即使是微小的不一致也会影响3D打印的物理特性,导致硬度降低、密度下降。体素是体积类似于2D显示器像素的3D单位,NIST能够观察和分析单个体素树脂固化时的细微变化。

该技术基于样品耦合共振光学流变学(SCRPR),是一种光的原子力显微镜(AFM)原理。报告指出,它能够衡量材料的特性,并观察材料是如何实时变化的;采用亚微米空间分辨率和亚毫秒时间分辨率,幅度小于传统的体积测量;收集的数据将为树脂物理化学性质以及固化时间的优化提供参考。目前,固化时间已经缩短至12毫秒(从液体到固体的完全转变)。

商用AFM探针有所调整,在探针与样品接触的位置,使用紫外线激光对聚合物(树脂)进行固化。工作人员需要对共振频率和能量耗散两个参数进行跟踪,将数学模型应用于数值变化,确定刚度和其他机械特性。聚合通过共振频率的增加来表示,同时创建单个体素聚合的图表,使数值的变化可视化。NIST材料研究工程师Jason Killgore补充道:“我们还在研究模拟探针样品相互作用,以便在固化聚合的过程中,对材料的特性进行绝对定量。”

一些3D打印公司在速度的研发上花费了大量的资金。SLA是目前相对较快的3D打印技术,如果NIST能加快3D打印的速度,那么这个行业前途将无可限量。

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