呼和浩特3D打印

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UNIZ公司研发出世界上最快的光固化3D打印技术

更新时间: 2019-08-21 09:48:56  查看次数: 304    

以3D打印技术为代表的数字化制造技术正在世界范围内快速发展,并在复杂工业模具和医疗等领域得到成功应用,其在小批量、个性化定制、教育培训等领域也具有巨大市场空间。总部位于美国加州的UNIZ公司研发出世界上最快的光固化3D打印技术,基于专利的液冷LCD光固化技术,速度超越同类产品近100倍。


在UNIZ位于北京的研发中心,记者看到了用光固化3D技术打印出的物件。珠宝模具、汽车后视镜、牙齿模型、雕塑艺术品,甚至手办、手机壳……想要的一切东西都可以打印出来。UNIZ集团创始人CEO李厚民告诉《经济日报》记者,3D打印并不稀奇,但是UNIZ 研发的光固化3D技术的桌面机可达到1000毫升/小时的成型速度,位居世界第一。“市面上较为简易的桌面3D打印机技术是将塑料融化,再像挤牙膏一样给挤出来,然后控制挤的路径成型,这种名为FDM技术。我们的光固化属于SLA技术,这被称为3D打印领域的‘金标准’,精度和速度都是行业标杆。”李厚民说。


什么是光固化技术?李厚民介绍,光固化是最早的3D打印技术,用光作引发剂,促使液态小分子发生一系列链式反应变为固态高分子,形成长链。整个过程在光照下进行,对光线的波长和强度都有要求。传统的光固化技术中常采用激光作为点光源,UNIZ的SLASH系列打印机则采用LED阵列的面光源,并采用液晶屏作为掩膜,从而实现连续光固化,通过将数据文件处理成一层层的数据,每次曝光一层数据,通过每一层的叠加,将物体打印出来,效率大幅提高。


SLASH系列打印机的另一个技术创新是具有专利的液冷技术。李厚民介绍,这个化学反应中,碳碳双键打开变为两个碳碳半单键会释放热能,如果反应速度很快,单位时间释放出的热就将聚集起来,使反应界面温度迅速升高。传统SLA方案均没有考虑过高的温度将使打印机结构受损的问题,因而无法实现更高的打印速度。UNIZ方案的出发点就是解决多余的热量。“按照我们的计算和测量,如果要达到1000毫升/小时的输出速度,10分钟之内材料反应界面的温度可升至150至200度甚至300度以上,任何透明高分子分离材料都无法承受这样的高温。”李厚民说。


为解决这一问题,SLASH系列打印机在掩膜下设置了液冷系统,通过流动的液体将热量导出。李厚民说,这是目前所有3D打印机中唯一设有主动液冷散热系统的方案,避免热量快速聚集,从而提高打印速度。


UNIZ破解了国内3D打印企业缺乏核心技术和原创技术的难题。李厚民本科毕业于清华大学,赴美留学期间分别获得3个硕士学位和1个博士学位。UNIZ研发团队成员90%以上为硕士学历,完全掌握自主知识产权与核心技术,已获得30多项国内外研发专利。


UNIZ公司的光固化产品在工业模具、医疗、珠宝、教育等领域已经得以广泛应用。李厚民介绍,以汽车为例,汽车在批量生产前需要模具去验证设计是否符合功能性的要求,目前,汽车上的绝大多数零件模具都采用金属机加工的方式,正常情况下一套模具的加工周期非常长,一般要一个月以上,而采用光固化打印模具可以把时间压缩到一至两天。在医疗领域,牙齿模型多为手工制作,人力成本高,通过打印牙齿模型,可以将人力解放出来,精度也大幅提高。在教育、珠宝、设计等行业,UNIZ的光固化产品也得以应用。未来3D打印机有望实现“触摸即打印”,成为下一件家用电器,每个人都可以把创意变现,创造价值。


不只在消费级3D打印领域有技术上的突破,在工业领域,3D打印技术有望与多个产业深度融合。李厚民透露,公司正在研发工业级的光固化3D打印机,第一款量产型号将于今年11月14至17日在FormNext德国法兰克福国际精密成型及3D打印制造展览会上正式发布并上市销售。依托专利的液冷LCD技术,未来zSLTV系列的成型尺寸有望超过2.6x1.4x6m。“工业级领域的机型可以将传统工业手板制作时间缩短50至100倍。在汽车行业,大尺寸工业机型预计可将整车外壳打样时间从6个月缩短至1至3天。”李厚民说。