快快快！13種高速光固化3D列印機技術競爭，志在革新制造業

連續液界製造技術CLIP技術（ContinuousLiquid Interface Production），由北卡羅來納大學教堂山分校化學教授、Carbon3D的CEO約瑟夫·德西蒙尼（JosephM. DeSimone）與他的同事兼Carbon3D的首席技術官亞歷克斯·葉爾莫什金（Alex Ermoshkin）以及北卡羅來納大學的化學教授愛德華·薩穆爾斯基（Edward T. Samulski）合作發明，這項革命性的CLIP技術比現有的3D列印快25-100倍，而且取消了層的概念。

CLIP技術是基於傳統的光固化技術，並且利用了丙烯酸酯的氧阻聚效應：使用一種透明透氣的特氟龍膜作為樹脂槽底部，供光和氧氣通過。由於氧阻聚效應，進入樹脂槽的氧氣會抑制離底部最近的一部分樹脂固化，形成幾十微米厚的「盲區」（dead zone）。同時，紫外光會固化盲區上方的光敏樹脂。也就是說固化的列印件並沒有像傳統的SLA列印機那樣黏在樹脂槽底部，所以列印時無需緩慢剝離，從而可以可以做到連續列印，做到比普通光固化快10倍到100倍的列印速度。

△CLIP工作原理示意圖

CLIP技術利用了通常人們希望避免的氧阻聚效應，從而達到了突破性的列印速度。但是這也限制了其只能使用丙烯酸酯類的光敏樹脂，而無法利用到環氧類光敏樹脂的優勢。同時，CLIP連續列印沒有刮刀塗覆的步驟，這就要求光敏樹脂黏度低，有較好的流動性，因此對CLIP技術使用的光敏樹脂提出了更高的要求。

△CLIP列印技術過程

△Carbon列印樣品

關於CarbonCarbon是一家總部在美國矽谷的3D列印數字化解決方案供應商。這家成立於2013年的創業公司經過這幾年的發展，憑借其開創性的CLIP技術，做到了企業的持續增長，利用公司的專業知識和技術，Carbon公司幫助他們的合作夥伴，創造了從牙齒模型、功能性汽車部件原型、到運動鞋、移動設備解決方案等各種產品。

二、兩個光源百倍速3D列印技術

• 發布單位：密歇根大學

• Z軸列印速度：2000mm/小時

• 列印幅面：未知

• 機型：原型試驗機

以Carbon為代表的技術仍然存在一些缺陷，比如在列印實心物體的時候，列印速度將大打折扣。這主要是因為液槽底部的透氧膜，所透過的氧氣量有限，固化抑制區域（下圖中的死區）間隙只有一塊透明膠帶的厚度，所以如果列印實心物體時，樹脂無法快速的補充到間隙內的所有位置，所以，我們經常見到的是，這些百倍速的設備在列印一些鏤空的物體，比如阿迪達斯的鏤空鞋底。

△Carbon 3D的技術原理圖

密歇根大學的研究人員開發出一種新方法，可以彌補以Carbon為代表的光固化技術的缺陷，做到百倍速列印實體模型結構，這項新技術的獨特之處在於：他們使用兩個光源（分別為波長365奈米的UV LED和波長為458奈米的Blue DLP光源），其中一個光源對樹脂進行固化，而另外一個光源則負責抑制樹脂固化。通過用第二道光替換透氧膜來做到抑制樹脂凝固，密歇根大學的團隊可以在物體與液槽之間產生更大的間隙，可以達到毫米級厚，這使得樹脂的流動速度提高數千倍。

△密歇根大學的百倍速光固化3D列印技術

該技術的Z軸3D列印速度可以達到2000mm/小時，如果能夠以百倍速3D列印實體模型，將大大拓寬其應用場景。另外一個成功的關鍵是樹脂的化學成分。在傳統光固化系統中，只有一種反應即光活化劑可在光線照射的地方硬化樹脂。而在密歇根大學開發的系統中，還有一個光抑制劑，它們可以響應不同波長的光。

正如目前的還原列印技術那樣，密歇根團隊不僅可以控制2D平面中的凝固，而且可以模擬兩種光線，使樹脂基本上在照明窗口附近的任何3D位置硬化。密歇根大學化學工程副教授Timothy Scott與 U-M的工程教授Mark Burns共同主管了新的3D列印方法的開發。U-M已經提交了三份專利申請，以保護該方法的多個發明方面，Scott正準備成立一家創業公司。

△列印樣品

三、容積3D列印技術

• 開發者：《Science》發布 註：被質疑抄襲中國北京人吳翔在 2015年就已經申請的專利。

• 列印速度：瞬間成型

• 列印幅面：1立方公分

• 機型：原型技術驗證機

頂級學術期刊《Science》上刊登了一篇革命性「容積3D列印技術」文章（Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction），光照幾十秒即可列印出一個完整的人像。

△先在一個杯子里裝上光敏樹脂液態材料，使用DLP光源進行體曝光，轉盤帶動杯子進行旋轉，在指定的位置把樹脂固化。

△工作原理就像反向計算機斷層（CT）掃描

在CT機中，X射線管在患者周圍旋轉，拍攝人體內部器官的照片。然後，計算機再利用這些投影重構出一幅3D畫面。在計算機模擬一個3D物體的情況下，研究人員從多個不同角度計算出物體的形狀，然後將由此產生的2D圖像輸入一台普通的幻燈片投影儀。投影儀將圖像投射到一個裝著丙烯酸酯（一種合成樹脂）的圓柱形容器中。當投影儀通過全方位覆蓋的圖像旋轉時，容器也以相應的角度旋轉。加利福尼亞大學伯克利分校的電氣工程師泰勒說：「當圓柱體旋轉時，任何接收到光量的位置都可以單獨控制。如果光的總量超過一定數值，液體就會變成固體。」

△樹脂中的一種化學物質會吸收光子，而當吸收的光子達到一定的門檻時，丙烯酸酯就會聚合，形成固體塑膠。

剩下的液體隨後被移除，留下的就是固態的3D物體。幾十秒後，杯子中便3D列印出來一個人像，比Carbon的CLIP連續液面列印技術，還要快很多，杯子旋轉，即可列印出來物體。

四、DPM：數字光子製造技術（Digital Photonic Manufacturing）

• 廠商：Revo塑成科技

• Z軸列印速度：300mm/h

• 列印幅面：190x120x350mm

• 機型：Type E+

數字光子製造技術 ( DIGITAL PHOTONIC MANUFACTURING ) 依靠的是塑成科技 Revo 開創性的雙重固化製造工藝和可編程液態樹脂。傳統的光固化 3D 列印方式通常製造出來易碎易壞的制品。依靠在材料中運用了熱激活的可編程化學，克服了傳統 3D 列印材料上的缺陷，這使得我們能夠 3D 列印出來工程級別機械性能的高精細度的制品。

△ Type E+

數字光子製造技術利用了化學中的常識性知識，通過控制光和氧氣進行無間斷製造，光將液態樹脂轉換成固體，氧氣抑制此轉化過程，控制產品製作成型。做到這一點的關鍵是要整合數字光子技術、軟件控制算法、可編程化學。Type E + 使用精密算法嚴控光固化反應進程：

• 將數字光圖像不間斷的投射至裝有可編程樹脂的料槽；

• 料槽上方的成型平台依據材料特性進行精密計算並輸出穩定的提升速度指令；

• 使用熱熟化定性技術激活成型制品內在的熱化學反應，料槽中被光子輻射的樹脂由液體變為固體；

• 依照材料特性計算加熱溫度與時間，利用 AI 編程精準催化成型制品內部分子的連續化學反應，3D 列印三位一體的光固化成型，做到性能優異且穩定的最終制品。

光固化成型使用 Revo 開發的精密算法嚴控光固化反應進程。將數字光圖像不間斷的投射至裝有可編程樹脂的料槽， 與此同時， 料槽上方的成型平台依據材料特性進行精密計算並輸出穩定的提升速度指令， 在這個過程中， 料槽中被光子輻射的樹脂由液體變為固體， 做到 3D 列印三位一體的光固化成型。熱熟化定性使用 Revo 開發的熱熟化定性技術激活成型制品內在的熱化學反應。依照材料特性計算加熱溫度與時間， 利用 AI 編程精準催化成型制品內部分子的連續化學反應， 做到性能優異且穩定的最終制品。

△Type E + 列印樣品

關於Revo 塑成科技Revo公司由來自美國的高科技海歸創始團隊在 2016 年創立。核心技術團隊來自於知名企業或海內外知名院校實驗室。Revo 將傳統意義的硬件設備、軟件服務，與材料技術結合起來，為高分子制品的設計與製造，提供一種全新的革命性的製造方式。Revo眼中的未來製造技術，是一個光與熱打造的全新世界。通過 Revo 的數字光子製造技術，對於以高分子為材質的制品，我們能夠進行可追蹤地，具有終端使用性能與品質的、大批量生產製造，設計不受限制。我們正在朝著市場所需求的，產品快速迭代、大批量定制和柔性製造邁進。

五、LEAP™：（Light Enabled Additive Production）技術

• 廠商：LuxCreo清鋒時代

• Z軸列印速度：1200mm/h

• 列印幅面：190 mm x 120 mm x 420 mm

• 機型：TriX系列

LEAP™（Light Enabled Additive Production）技術相較傳統3D列印技術而言，不需要層層疊加構成三維物件，是通過一種「生長」的方式快速成型。這一技術基於Bottom-up DLP，通過改性界面做到連續液面高效成型，最高列印速度可達到120cm/h，且能適用多種不同材料，真正可以做到批量化定制生產。

△TriX系列，量產型工業極速3D列印機。列印最大尺寸: 190 mm x 120 mm x 420 mm ，採用自主研發的可供客戶便捷使用的操作軟件，列印速度最高可達120cm/h，精度達到微米級，適用自主研發的高性能材料體系。應用於規模化定制生產，相比傳統註塑製造工藝具有短時間零件交付、無需模具環節費用、設計空間無限等優勢。

LEAP™（Light Enabled Additive Production）技術的列印速度，相較傳統3D列印提升100倍以上；自主研發的材料體系性能滿足大規模生產的功能性應用需求。

△技術原理

△TriX列印樣品

關於LuxCreo清鋒時代LuxCreo清鋒時代是一家專注3D列印軟件、設備、材料研發，並致力於為客戶提供完整解決方案的規模化服務商。團隊研發的具有世界領先水平的極速3D列印LEAP™技術將3D列印的速度提升了100倍以上，將3D列印的應用層次從原型製造推進到可做到的量產，走出重塑製造鏈的重要一步。清鋒時代目前已布局北京、寧波、台北、美國矽谷四地，匯聚了清華大學、劍橋大學、哈佛大學、賓夕法尼亞大學、沃頓商學院、帝國理工學院等國際一流學府的高端技術人才和高管人才。KPCB、北極光創投、順為資本等一流投資公司的加入，使得公司在軟件、設備、材料研發及量產化的商業應用等方面快速發展，同時非常注重自主核心技術的知識產權保護，以走向國際化競爭舞台。

六、HARP：高速大尺寸3D列印技術(high-area rapid printing）

• 廠家：Azul 3D, Inc

• Z軸列印速度：432mm/ h

• 列印幅面：列印床尺寸0.2平方米、Z軸高度為約4米

• 機型：原型機，（將在未來18個月內進行商業化應用）

2019年10月17日，美國西北大學的研究人員宣布開發出一種大尺寸的高速3D列印機，可以在短短幾個小時內列印出一個成年人大小的物體。這項新技術被稱為HARP (high-area rapid printing高速大尺寸3D列印），可做到創紀錄的生產效率，並且是個性化生產，這項技術已經以論文的形式，發表在2019年10月18日的《科學》雜誌上。西北大學溫伯格文理學院的 George B. Rathmann 化學教授、國際奈米技術研究所主任 Chad A. Mirkin，與 David Walker 及 James Hedrick 共同完成了這項研究，後兩人均為 Mirkin 實驗室的研究人員。

冷卻技術HARP使用一種新的、正在申請專利的光固化3D列印技術。HARP採用垂直列印，用紫外線將液態樹脂固化為硬化的塑膠。此過程可以列印出堅硬、有彈性甚至陶瓷。與其他3D列印技術常見的疊層結構相反，這些連續列印的零件機械性能很好，可以用作汽車、飛機、牙科、矯形器、時尚等等的零件。當前光固化3D列印技術速度提升的主要限制因素是熱量。每台光固化3D列印機在高速運行時都會產生大量熱量，甚至有時會超過180攝氏度。這不僅會導致危險的高溫表面溫度，還會導致列印零件的破裂和變形。速度越快，列印機產生的熱量就越大。而且，如果又大又快，發熱量會非常高。這個問題，大多數3D列印公司無法解決。Walker說：「當這些列印機高速運行時，樹脂的聚合會產生大量的熱量。他們無法消除這些熱量。」

△可連續列印的移動界面描述：A.HARP 的 3D 列印技術方案；B.在不同流速下列印部件的速度分布，表明存在滑移邊界；C.有代表性的列印零部件滑移邊界流動剖面插圖（來源：Science）

「液態鐵氟龍」西北大學的團隊通過類似於液體特氟龍不黏液體的行為來繞過了這個問題。HARP通過窗口投射光線固化垂直移動的成型台板上的樹脂。液體聚四氟乙烯在接口上流動得以除去熱量，然後通過冷卻單元進行循環。「我們的技術像其他技術一樣會產生熱量，」Mirkin說。「但是我們有一個可以散熱的接口。」HARP的液態樹脂界面也不黏，可以防止樹脂黏附到列印機本身。這樣列印過程中，Z軸方向就不必做上下往返運動來去除黏力，從而做到連續液面列印（和Carbon3D列印的技術原理一樣），速度提高了一百倍。

變大奈米技術Mirkin是世界著名的奈米技術專家，於1999年發明了世界上最小的列印機。這種技術被稱為蘸筆式奈米光刻技術，它使用一支微型筆畫出奈米級的圖案。然後，他將其轉換為一個陣列的細筆，這些細筆中射出光線，從而固化樹脂材料。HARP中使用的特殊不黏界面，起源於該技術開發為奈米級3D列印機的過程。「從體積的角度來看，我們已經把奈米應用變大了18個數量級。」Mirkin說。這項名為「使用移動液體界面進行快速、大容量、熱控制的3D列印」（「Rapid, large-volume, thermally-controlled 3D printing using a mobile liquid interface）的研究，得到了美國能源部空軍科學研究所（授予編號FA9550-16-1-0150）（獎項編號為DE-SC0000989）和謝爾曼飛兆半導體基金會的支持。關於Azul 3D目前，科學家們已經根據這個技術成立了一個公司，叫Azul 3D, Inc。西北大學也持有該公司的股權。Mirkin 說：「當我們可以快速且大尺寸地3D列印時，這項技術就可以著實去改變人們對製造的看法。借助 HARP，人們可以在沒有模具、不需要零件倉庫的情況下，根據需求去生產任何東西。」

△由 HARP 技術列印出的公司 Logo Azul 3D

七、cDLM：連續數字光製造技術（Continuous Digital Light Manufacturing）

• 廠商：德國EnvisionTEC

• Z軸列印速度：80mm/h，

• 列印幅面：180毫米×101毫米×85毫米,

• 機型：Envision One Machanical (Micro Plus cDLM)

cDLM（Continuous Digital Light Manufacturing，意為連續數字光製造）是德國envisiontec公司的專利3D列印技術，該技術非常適用於產品開發設計的快速驗證，列印整盤模型可在15-30分鐘內完成。連續3D列印不能始終在較大的構建區域內持續提供準確的部件，使用氧氣創建一個連續列印的構建區域可能會導致材料在氧氣的壓力下膨脹。這會在Z軸上造成嚴重的不準確，最終可能會影響牙科產品。EnvisionTEC現在正在使用正在申請專利的無圓盤材料托盤，該托盤在連續3D列印過程中保持平坦和平行，從而在整個構建區域保持一致的精度。

△Micro Plus cDLM

具體數據方面，Micro Plus cDLM的Z軸列印速度為每英寸（25.4毫米）/10-20分鐘，最大構件尺寸為45毫米×28毫米×75毫米。除此之外，它還配備了工業級的UV LED光引擎，一個具有Wi-Fi功能的集成PC，以及內置觸摸屏，操控十分方便。

△Micro Plus cDLM列印樣品

關於EnvisionTEC目前，知名德國3D列印機製造商EnvisionTEC已經推出了多款新型3D列印機，例如3D-Bioplotter® Starter、Vector 3SP、SLCOM 1、Aureus Plus（屬於桌面級Perfactory Desktop Plus系列）、Vida Hi-Res DSP，以及Micro Plus cDLM等等，現在其產品種類超過40款。

八、LSPc：潤滑油子層光固化技術

• 廠商：美國Nexa3D

• Z軸列印速度：600mm/h

• 列印幅面：加工體積達16升，XY掃描LCD 4K

• 機型：NXE400

潤滑油子層光固化技術（LSPc）該技術本質上擺脫了光固化技術常見的自底向上的方式。「LSPc™技術在料桶底部、光固化樹脂和光源之間介入了一層透明的自潤滑膜。系統通過逐漸釋放一層油，使成品樹脂固化時暫停在基板上，該系統的核心就在於這種油，它能夠創建一個抑制劑子層，使搭建平台避免新固化層脫離。

△NXE400

簡而言之，這意味著使用這種潤滑油將列印對象從構建平台上釋放了出來，從而使機器著力於解決成型速度。在逐層固化樹脂的時候，它並不需要連續刷新，用戶僅憑旁觀就能夠感到其穩步增長過程。另外開發團隊還設計了一種算法，能夠根據所選對象的具體特點優化列印過程，從而做到了令人難以置信的速度。

△Nexa3D 列印樣品

關於Nexa3DNexa3D 的3D列印機採用一種叫做「連續LSPc」的獨特SLA技術和一種專利結構的光矩陣，在2017年三緯國際投資Nexa3D千萬美元。

九、UDP：單向剝離技術

• 廠商：北京UNIZ

• Z軸列印速度：最高1200mm/h

• 列印幅面：192mm × 120mm × 200 mm

• 機型：SLASH PLUS UDP

通過對成型平台、光路系統以及控制系統的升級，單向剝離（UDP）技術摒棄傳統成型平台往復運動的列印方式，採用更先進的單方向運動的列印方式；得益於優良的分離性能，成型平台只需向上運動，省掉了往復運動的時間，從而使列印速度更快。

△SLASH 2

技術特點：

• 大功率面陣光源—足夠的光功率提高反應速度；

• 專利的液冷技術—有效解決高速列印樹脂放熱劇烈的問題；

• 特殊的離型膜材質—離型特性遠好於一般的離型膜，可以達到無需往復運動直接分離；

• 特殊的樹脂材料—高反應活性、高暗光耐受。

△UNIZ列印樣品

關於UNIZ2014 年，在 3D 列印產業最紅火的時候，李厚民在美國創立了 UNIZ，專注於為企業及個人用戶提供智能化、高精度、高性價比的光固化3D列印機、耗材及相關技術服務，致力於開發以LCD-SLA光固化技術為核心的相關產品。三年之後，焦躁的資本熱潮早已奔向其他領域，但李厚民卻順利地通過 A 輪融資拿到了 4500 萬人民幣。2016年5月，在Kickstarter上對他們的首款桌面3D列印機SLASH發起了眾籌，最終取得巨大成功，籌到了400萬人民幣。

十、機器人和自動化技術+超高速非接觸式DLP技術

• 廠商：美國3D Systems

• Z軸列印速度：100毫米/小時，

• 列印幅面：124.8 x 70.2 x 346 mm

• 機型：模塊化3D列印系統Figure 4 Production

模塊化3D列印系統Figure 4 Production融合了機器人和自動化技術，生產效率要遠高於普通的樹脂3D列印系統（速度快50倍），甚至能與傳統的註塑工藝一較高下，Figure 4與其它3D列印機最大的區別就是將機械臂當做了列印的末端平台。由此帶來的最大好處就是大幅簡化了整個3D列印流程，顯著提高了生產效率。另外，由於還集成了包括噴塗在內的多種後處理工藝，Figure 4的整體速度非常快，號稱高達同類型設備的50倍。

△模塊化3D列印系統Figure 4 Production

非接觸式的DLP也就是打破傳統的離型膜直接與成型平台接觸、緊緊壓住玻璃透和成型平台的模式。使之恒定保持極小的距離，這種非接觸的方式使模型脫離離型膜束縛、有效保證列印件順利剝離和打破了列印速度的瓶頸。這種方式使連續光固化效率達到極限。

△Figure 4 Production列印樣品

關於3D Systems30多年來，3D Systems持續為製造業提供創新的3D列印技術。今天3D Systems作為領先的增材製造解決方案企業，以全新的工作流程幫助生產企業創造前所未有的產品和業務模式。3D Systems擁有完善的數字化製造生態系統，包括塑膠和金屬3D列印機、列印材料、按需製造服務和全面的端至端生產軟件。每一套解決方案都是3D Systems應用工程師與客戶合作的結晶，3D Systems的解決方案被廣泛應用於航空太空、汽車、醫療、牙科和消費品等市場的原型件生產和批量化生產中。

十一、雷射全息投影3D列印技術

• 開發者：國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）與加州大學伯克利分校、羅切斯特大學，以及麻省理工學院合作開發

• 列印速度：列印過程10秒

• 列印幅面：1立方公分

• 機型：原型技術驗證機

美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）與加州大學伯克利分校、羅切斯特大學，以及麻省理工學院合作，開發出了雷射全息投影3D列印，該技術在成型方式上做了根本性改變， 即將「分層列印再堆積」改為了整體一次性列印，簡單來就是將物體的雷射全息圖整個「嵌入」光敏樹脂中，直接在空間中做到固化，完成列印。因此，它的速度極高，可達現有技術的上百倍，甚至比美國Carbon公司的CLIP技術還要快，而且完全不需要列印支撐。

▲動畫原理，其中綠色是雷射束，白色是樹脂槽，黑色是反射鏡。三束雷射交匯的地方就會生成列印目標的全息圖像

▲實際列印過程，可以看到全息圖是一個立方格

▲整個列印過程耗時不到10秒，完成後將樹脂吸出即可

目前，LLNL團隊已經用這項新技術成功列印出了許多種不同的結構。至於它的應用，他們認為最有前途的是製造醫療上需要的活體植入物，因為這類植入物通常要使用由活細胞或水凝膠制成的生物墨水列印，柔軟且容易變形。這就意味著涉及大量運動的現有3D列印技術不太可行，但LLNL的這種靜態列印方法就可以辦到。

△原型驗證機

不過，由於尚處於早期研發階段，這項新技術也有明顯的缺點，其一是成型尺寸非常小，目前僅有1立方公分左右，原因是需要讓雷射在樹脂中均勻分布；其二是不能列印太複雜的形狀，因為持續的照射會導致不需要的液態樹脂部分固化；其三是可用的樹脂材料種類有限。對此，LLNL表示正在想辦法改進。此外他們還認為，用3D光場來取代全息投影可能會更好，因為後者不僅需要用到昂貴且複雜的光學設備，而且容易出現「雷射散斑」。這會令雷射干擾到自身，從而導致列印件表面粗糙。這方面，他們正在嘗試用LED作為光源和幅度調制做出改進。

▲列印樣品

十二、GDP：凝膠點膠列印技術（Gel Dispensing Printing ）

• 廠商：以色列Massivit 3D

• Z軸列印速度：300mm /h

• 列印幅面：1450 x 1170 x 1470 mm

• 機型：Massivit 1500 Exploration

Gel Dispensing Printing （GDP凝膠點膠列印）技術是Massivit 3D公司開發的專有技術，它是DLP光固化3D列印技術與FDM 3D列印技術的一種混合，該技術的基本原理是選擇性地將凝膠噴射到平台上，然後用UV光對其進行照射。UV光可以固化這種具有光固化特性的凝膠，由此逐步構建出一個實體3D對象。

△Massivit 1500 Exploration 3D列印機

Massivit 3D公司採用Gel Dispensing Printing （GDP凝膠點膠列印）技術開發的Massivit 1500 Exploration大尺寸3D列印機，可以生產出尺寸高達1450 x 1170 x 1470 mm的輕質空心件，該公司2016年曾獲得來自Stratasys的投資。Massivit 1500 Exploration可以生產尺寸高達1450 x 1170 x 1470 mm的輕質空心物體，包括觀眾參與式POP / POS螢幕，發光標牌和道具以及用於高性價比熱成型的高耐久性模具，覆蓋零售，廣告，娛樂，活動和室內設計市場。所使用的材料是一種專有的光敏聚合物丙烯酸凝膠，可立即光固化，因此可用於高速3D列印超大物體。

△Massivit 3D列印樣品

關於Massivit 3DMassivit 3D 列印科技公司是寬幅面3D列印解決方案的行業先鋒，讓視覺溝通，展會動，娛樂活動，原創概念的展示，以及室內設計都以全新的高科技方式來呈現。Massivit 3D獲得專利的凝膠分層列印技術是公司獨有的，可印即時固化的凝膠材料Dimengel，能快速及節省成本地生產輕便空心的3D列印模型，最大體積可達 1.8米 / 6英尺高。

十三、飛秒投影雙光子光刻技術

• 開發者：《Science》發表、美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室Sourabh K. Saha和香港中文大學Shih-Chi Chen合作開發

• 列印速度：能夠在8分鐘的時間內列印出傳統TPL方法幾個小時才能完成的結構

• 列印幅面：未知

• 機型：原型試驗機

美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室Sourabh K. Saha和香港中文大學Shih-Chi Chen合作提出一種通過超快雷射列印亞微米結構的技術。通過投影2D聚焦平面構築3D模型。這種方法在不犧牲分辨率的情況下將傳統方法的產率提高了三個數量級。能夠在8分鐘的時間內列印出傳統TPL方法幾個小時才能完成的結構。相關論文以Scalable submicrometer additive manufacturing為題發表在《Science》上。材製造技術使用單點高強度光（通常直徑約為700至800奈米）將光敏聚合物材料從液體轉換為固體，由於該點必須掃描整個要製造的結構，因此現有的TPL技術可能需要許多小時才能生成複雜的3D結構，這限制了它在實際應用中按比例放大的能力。

△通過重疊3D空間中的多個投影生成的堆疊奈米級3D環形結構。通過這種深度解析的奈米級3D列印技術可以生成任意複雜的3D結構。

「我們可以同時投影一百萬個點，而不是使用單個光點（…），從而極大地提高了速度，因為我們可以使用整個平面，來代替使用必須掃描的單個點來創建結構的方法。對於投射光， 我們沒有聚焦一個點，而是擁有一個可以被圖案化為任意結構的整個聚焦平面。」美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室Sourabh Saha說道。這個技術，其實在我們熟知的3D列印技術中，就是DLP面曝光3D列印技術。研究人員多年來一直致力於加速用於生產奈米級3D結構的雙光子光刻工藝，他們的成功來自採用一種不同的聚焦光的方法，即利用其時域特性，從而可以生產出具有高分辨率且具有微小特徵的超薄光片。飛秒雷射的使用能夠保持足夠的光強度，以觸發雙光子過程聚合，同時保持較小的點尺寸。在FP-TPL技術中，飛秒脈沖經過光學系統時會被拉伸和壓縮，以做到時間聚焦。該過程可以生成比衍射限制的聚焦光斑更小的3D特徵，並且需要兩個光子同時撞擊液體前驅物分子。

FP-TPL的單層容量處理速率超過現有TPL技術至少三個數量級，我們的3D列印速率超過現有最快的TPL技術，其中多孔結構超過90多倍，非孔結構超過450倍。FP-TPL方法能夠列印複雜3D亞微米特徵結構圖案。FP-TPL的列印量、分辨率和模式靈活性使其成為一項有吸引力的技術，可做到微奈米結構的批量製造，可能使用在機械和光學超材料，微光學、生物支架，電化學接口和柔性電子器件多種領域。是一項具有實用性的革新技術。

看了這麼多高速3D列印技術，你認為那些最厲害最有應用前景？希望你可以投票，為南極熊日後的報導作統計參考

• 通知：一級入口，把「南極熊3D列印網」設置到手機桌面的辦法

• 南極熊微信公眾號底部菜單欄入口：「3D資訊」→「3D列印」

3D列印垂直媒體平台，南極熊

微信小程序南極熊3D列印網、全球3D列印產品庫

投稿合作[email protected]

更多內容請登錄https://www.nanjixiong.com

給熊熊點個「在看」吧