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全彩色3D打印案例展示

白小令
2020-04-29 09:53:25

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    一直以来在 3D 打印领域,彩色 3D 打印都是其面临最大的障碍之一。

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    不过这个难题已经解决,最近来自西班牙光子科学研究所(IFCO)的研究员研究出一种更快、成本效益更高且能进行彩色 3D 打印的方法,并把他们这项研究的成果发表在 ACS 期刊 Nano Letters 上。

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    选择性激光烧结(SLS)打印机采用红外激光器作能源在特定区域烧结粉末材料,通常是尼龙或聚酰胺,以形成实心 3D 结构。一旦第一层完成,构建平台/部件床就会下降一层。然后放下另一层材料,第二横截面直接熔合在其上面,这样一直重复烧结直到每个横截面都已铺设并融合。

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    在过去几年中,使用光热敏化剂促进聚合物粉末的烧结变得越来越普遍。为了降低烧结时的能源损耗,研究人员在聚合物粉末中添加了被称为光敏剂的化合物,这种聚合物有较好的吸光性,并能传递热量,从而可以使用更便宜、功率更低的激光器以降低能源损耗。 然而,碳基光敏剂只能制作出灰色或黑色的 3D 打印物品,要使用此方法创建白色或彩色的打印件,则需要明显透明的等效物。

    IFCO 的研究人员希望能找到一种可以通过 SLS 3D 打印方法实现彩色打印的光敏剂。 “我们通过设计由等离子体纳米粒子制成的共振光热敏化剂来解决这个问题,这些纳米粒子能在近红外光中吸收,同时与可见光的相互作用最小。”研究人员表示。

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    为了制造稳定的彩色纳米复合材料粉末,在与聚酰胺粉末混合之前,先将金纳米棒涂覆上二氧化硅。研究人员表示,与使用工业标准炭黑作为敏化剂的等效复合材料相比,这些复合材料在共振时能大大改善光热转换,并且可以使用低功率光源进行烧结。

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    值得一提的是,该种光敏剂还可以制作出其他更多的颜色,当与染料进行混合时,可以产生颜色鲜艳的 3D 物体。 研究人员说,这种材料 对于大规模生产来说具有明显的成本效益,他们已经提交了几项与新技术相关的专利申请。

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