清锋科研教育解决方案助力中科院宁波材料所磁性材料创新研究

2022年12月06日
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3D打印世界
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2004年，中国科学院宁波材料技术与工程研究所（简称宁波材料所）成立，围绕“材料研究”，先后布局了材料技术、先进制造、新能源与生物医学工程4大领域。并在磁性功能材料与器件、涉海极端环境使役材料、高性能纤维与结构-功能复合材料等科研方向上取得了一系列突破，为发挥国家战略科技力量提供了重大支撑。

宁波材料所某课题组一项针对“磁性传感器”的创新研发项目，目前正在探索：

1. 具有磁性的弹性树脂材料，用来生产传感器上的弹性结构件

2. 开发特殊造型的弹性结构件，实现不同区域的“可变化磁场”，增强和改善传感器功能。

然而，项目组却在弹性材料的打印速度、成品质量方面遇到了挑战。在对口碑、成型速度、弹性材料性能等多方面进行考察后，课题组选择了石生科技（清锋宁波）的科研解决方案来进行材料研发。

宁波材料所课题组：“石生科技（清锋宁波）的3D打印技术相比此前课题组使用过的3D打印工艺打印面积更大、成型速度更快、成型品质更高，能够有效帮助课题组解决弹性材料的打印问题、技术验证后产品批量打印方面的问题。”

LuxCreo 清锋科研解决方案

01材料：高分子弹性树脂

可用于晶格结构制作，功能性好

吸引课题组与清锋合作的首要原因就是清锋的弹性材料（Elastic Material，EM）。

课题组在研究过程中希望能够赋予弹性材料“磁性”（在弹性材料中增加磁性材料），用以生产传感器内部的弹性结构件，组装后的产品在大环境下生成磁场，进而帮助增强、改善产品功能。

清锋自主研发走在世界前沿的弹性体材料，拥有高回弹、强减震、抗撕裂、耐弯折等特性。其中，EM⁺23材料回弹性达35%，极限拉伸强度21.59MPa，断裂伸长率可达560%，相较于市面上已有的弹性体能够很好的满足课题组对磁性弹性结构件的品质要求，能够支持深入应用拓展的弹性体3D打印件制作，并为其提供优异性能。

同时，清锋的参数化设计能够让材料生产部件形成晶格结构，带来可变化的磁场，为课题组的创新研发提供新思路。

除弹性材料外，传感器的外壳、支架和部分刚性结构件也可采用清锋的韧性树脂TM系列。与传统模具加工相比，TM材料可以满足快速小批量生产验证，省去昂贵的开模费用和等待周期，加速研发迭代。

02 DLP光固化3D打印机：Lux 3+

小批量打印速度快，简单操作易上手

在选择清锋之前，课题组曾考察了众多市场上的DLP光固化3D打印机，在对比了设备效率、稳定性和打印成功率后，最终选择了清锋的DLP 光固化3D打印机Lux 3+，配套材料所已有的SLA打印机、金属打印机、陶瓷打印机发挥各自的优势。

清锋DLP 光固化3D打印机Lux 3+打印机，成型尺寸为293×165×380mm, 适用于前沿创新领域，支持复杂结构的快速打印需求，也可以作为通用平台用于高性能、功能性光敏材料的研发。可搭配高性能弹性、坚韧、耐温、透明材料，满足工业、医疗、消费、科研等各领域的打印需求。DLP 光固化3D打印机Lux 3+还可接入LuxCreo的软件生态，实现轻量化设计、高速切片、设备互联。

更多DLP光固化3D打印机Lux 3+详细信息请点击

https://www.luxcreo.cn/printer/Lux3+?SelectID=MQ%3D%3D

在打印速度上，DLP 光固化3D打印机Lux 3+打印弹性材料目前可以实现垂直打印满版模型30mm/h，相比材料所之前所用的设备（10*10mm的方块需要打印48h），速度提高近150倍。

除了快，在使用过程中，课题组也向清锋反馈DLP 光固化3D打印机Lux 3+操作简单，在清锋的售后团队进行培训后短时间内就熟练掌握了操作技能，新研发的产品能够快速打印进行验证。同时，搭配清锋的软件生态，课题组还可以进行产品再创新。

03软件

自动晶格生成功能

助力产品二次创新

在此次合作过程中，课题组对清锋的软件也非常感兴趣，使用了清锋自研的增材设计软件LuxStudio和3D打印数据前处理软件LuxFlow。

工业产品的设计往往离不开参数化，然而大多数参数化软件都需要极强的技术门槛，因此对于一些行业来说，亟需找到一个简单易上手的软件实现“晶格设计和力学仿真”。

清锋的LuxStudio正是一款行业鲜有的晶格设计软件。搭在云端的LuxStudio，操作简单、不挑配置、“小白”设计师都能够轻松上手进行参数化晶格设计。只需要给予一个精确的软硬度数值，软件可以自动生成晶格结构，非常适用于处理通过晶格填充实现部件结构优化和轻量化。同时软件内部有对16种不同晶格作用的详细解释，对课题组这样的新手来说十分友好。且LuxStudio生成晶格速度快、文件小、方便输出，能够有效避免打印机加载时崩溃。