研究

NIST探索SLA 3D打印,通过体素提高质量

由于美国开发的一项技术,高分辨率3D打印的质量达到了新的水平。国家标准与技术研究所(NIST)。

NIST的研究人员使用一个非常高分辨率的扫描探针,能够测量材料在SLA 3D打印机中固化的确切时刻。使用在此过程中收集的数据,可以修改3D打印条件,以在打印零件中实现最佳材料特性。

关于NIST SLA探测方法的研究结果最近发表在小方法杂志

添加剂制造业的创新与竞争力雷电竞充值

NIST在其促进创新和提高美国工业竞争力的使命中,表现出对作为新兴技术的添加剂制造的极大兴趣。雷电竞充值

2014年5月,该研究所启动了添加剂制造材料联合会雷电竞充值(CAMM)专注于“用于航空航天、生物医学、能源和电子行业的添加剂制造用金属、聚合物和陶瓷”的开发雷电竞充值

在此之后,用加法广义地谈论该研究所的目标肖恩·莫伊伦·他告诉3D打印行业,NIST希望“进入底层”,“让我们在相对短的时间内做大量高影响的工作。”

多年来,NIST发表了无数与3D打印发展相关的研究,包括但不限于与3D打印相关的研究使用激光粉末床熔接制造的零件的质量,粉末回收.

NIST开发的最新SLA 3D打印测量方法称为样品耦合共振光流变学(SCRP)。

由体素测量的SLA

为了寻求改善SLA 3D打印机中光固化过程的方法,SCRP测量了材料固化的温度雷电竞app下载volumetric-pixel(体素)水平。为此,研究人员将原子力显微镜(AFM)探针引入SLA 3D打印机的材料槽中。

AFM探针在光聚合材料中的实验装置。NIST图像
AFM探针在光聚合材料中的实验装置。NIST图像

在与转化介质持续接触的情况下,AFM快速感知光聚合物表面的变化(即固化)。

在整个3D打印过程中,AFM不断跟踪固化材料的共振频率(最大振动频率)和品质因数(能量耗散指标)。

通过分析这些数据点,NIST科学家随后确定3D打印体素的确切材料属性,包括由于光强度或扩散而产生的任何表面变化。

通过样品耦合共振光流变学(SCRPR)测量液体树脂包围的聚合树脂单个体素的3D地形图3D地形图。通过样品耦合共振光流变学(SCRPR)测量的液体树脂包围的聚合树脂单个体素的NISTaphic图像。通过NIST获取图像
由AFM测量的聚合树脂的单个体素的3D地形图,由液体树脂包围。通过NIST获取图像

探索性实验

在NIST的一项实验中,一种商用3D打印树脂以12毫秒的速度从液体转变为固体。

虽然在相同的条件下固化,但一些固化树脂体素表现出比其他体素更高的弹性。根据原子力显微镜的读数,3D打印时,这些体素的共振频率上升,这似乎是聚合和增加弹性的信号。

在另一个例子中,曝光功率和时间影响聚合物从橡胶到玻璃的转化。

SCRP的下一步是利用信息最大限度地利用光聚合物,并调整SLA过程,以在3D打印部件中注入更大的刚度或灵活性。

自从公布该方法以来,该团队还从添加剂制造业和更广泛行业(如涂料和光学)的公司那里获得了惊人数量的商业兴趣。雷电竞充值

通过样品耦合共振光流变学监测快速体素级固化动力学在网上发表小方法杂志该书由Callie I.Fiedler-Higgins、Lewis M.Cox、Frank W.DelRio和Jason P.Killgore合著。

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特征图像显示了在NIST研究中测量的聚合树脂的单个体素的3D地形图像,周围是液体树脂。图像通过NIST获得

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