速度为王！那些可以媲美Carbon3D的光固化技术

《3D打印世界》讯/去年Carbon3D公司展示出了一种颇具革命意义的3D打印技术——连续液面制造技术（Continuous Liquid Interface Production，CLIP），引起了非常广泛的关注，甚至有评论人士称2016年最值得期待的3D打印技术当属CLIP与惠普的multi-jet fusion。的确，CLIP巧妙地利氧气作为抑制剂克服了传统SLA的精度与速度不可兼得的短板，将打印速度足足提高了25至100倍，达到500毫米／小时，可以说是一个了不起的进步。

可能第一个登上月球的人才会被世人所铭记，以至于后来即使是居上者也砸不出那么大的涟漪，然而科技的进步总是一浪拍一浪，而且速度快到令人猝不及防。在光固化领域除了CLIP，能与之媲美的或者是站在它肩膀上的3D打印技术其实也同样值得我们期待。

比Carbon3D更胜一筹？

事实上，如果Carbon3D的CLIP技术晚一周的时间公布，可能我们现在记住的就是澳大利亚一家名叫Gizmo 3D的公司，在CLIP公布不到一周的时间，Gizmo 3D就宣布他们正在研究一种超级快速的光固化3D打印机，比CLIP的速度更快，在6分钟内，以50微米的Z轴分辨率能打印出150×80×26毫米大小的对象。而如今，这家公司再次宣布他们将在3月3日下午3点至9点在其伦敦的卖场内举办一次桌面3D打印展，并展示这款光固化3D打印机Gizmo Gizipro 2X。

另外，去年年底，我国中科院福建物构所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组亦宣布开发出了一款超级快速、可连续打印的数字投影3D打印机，据科研人员介绍，这款3D打印机的速度达到了创记录的600毫米／小时，比CLIP速度快约20%。可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60毫米的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺来打印则需要约10个小时。

三家技术解密：它们为什么这么快？

我们知道传统的SLA技术存在的技术短板是速度和精度不可兼得，而要了解造成这种矛盾的原因就先要对SLA成型原理有概念：通常SLA 3D打印机的树脂池底部有一个透光的玻璃窗口，在充满树脂的池内将打印平台下降贴近玻璃窗口，紫外线就会透过玻璃照射到两者之间的树脂，使很薄的一层树脂快速聚合成为固体，并且随着紫外线强度的增加，这个速度还可以再快，但存在的问题是聚合的速度过快就会使固化了的树脂粘在玻璃窗口上，将打印平台与下面的玻璃窗口粘合，导致打印失败。 

1.CLIP

而CLIP的速度快的秘密就在于树脂池底部的透光板，它使用的是一种叫做聚四氟乙烯材料，我们知道氧是阻聚物，在进行光固化的时候打印平台是一定要侵入树脂液体内的，CLIP技术却利用了聚四氟乙烯材料能透氧的特性，氧气通过窗口与树脂底部液面接触，形成了极薄的一层不能被紫外线固化的区域，叫做“死区”（Dead Zone）。而紫外线仍然可以透射通过死区，在上方继续产生聚合作用。这样一来，避免了固化的树脂与底部窗口粘连；紫外线可以连续照射树脂，而打印平台也是连续上升的，这样就大大加快了打印速度。

2.Gizmo 3D

Gizmo 3D的技术目前我们还没有完全看到，根据之前的资料可知，Gizmo Gizipro 2X采用的是一种自上而下的DLP打印方式，没有了SLA和CLIP的打印平台，可以完全不考虑吸力的问题，他们并没有采用普通DLP技术那样一片一片的逐层固化，而是让DLP投影机投射的图像快速闪烁，他的对象层像动画那样被打印出来，各帧之间没有任何中断。构建板上充满的树脂随着“这部动画”的播放不断地向下移动，实现连续打印。

3.中科院福建物构所

而我国中科院福建物构所的技术则是在CLIP的基础上做了一些改进，他们也将脑筋动到了树脂槽底部的透光板上，我国科学家提出的是一种特殊的半渗透性透明元件，对氧气的透过率比一般高分子聚合物高5到10倍，因此氧气或空气均可作为固化抑制剂使用，从而能够实现全程固化的高速连续性打印。

CLIP仅仅是开始

不管是另起炉灶还是站在巨人的肩膀上，相对于迟迟没有突破性进步的FDM以及金属3D打印，光固化3D打印技术确实在飞速地革新，而且光固化未来可期的并不仅仅是CLIP，还会出现更多，CLIP仅仅只是雨后冒出的春笋尖，我们期待的是竹林成海，绿树成荫。

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