全息3D打印——行业的未来

增材制造工艺继续受益于创新。本周，来自 Concordia 的一组研究人员介绍了一种使用全息图 3D 打印复杂设计等的方法。

3D 打印继续受益于创新。本周，来自 Concordia 的研究人员介绍了一种使用全息图 3D 打印复杂设计等的方法。他们的全息 3D 打印方法被许多人视为解决当前技术许多缺陷的方法。以下是您需要了解的有关全息 3D 打印以及为什么它是该行业的未来的所有信息。

过去十年，3D 打印行业的所有指标都出现了爆炸性增长，包括用户、技术、材料科学和方法。最流行的 3D 打印形式仍然依靠热量和激光将材料塑造成所需的形状。虽然这一策略被证明是有效的，但它仍然距离用户的期望还有很多距离。

直接声音打印 (DSP)

2022年，一种利用声波的3D打印方法被引入市场。该策略利用声波将打印材料硬化成所需的形状。声波用于产生空化，每当液体中的静压降至蒸气压以下时就会发生空化。这种状态会产生几毫秒的高压和热量。这种热量用于快速硬化 3D 打印材料。

全息直接声音打印（HDSP）

研究人员在最近发表在《自然通讯》杂志上的一篇名为全息直接声音打印（HDSP）的文章中提出了对当前 DSP 方法的升级。这种新方法利用声全息图来改进该过程。全息图使用特殊图案的声波在特定位置诱发空化气泡。

化学激活的声空化气泡提供实时按需区域聚合，使研究人员能够更有效、更详细地使用声音进行打印。根据该研究，打印过程允许工程师检查和存储所需打印件的横截面图像，从而增强设计能力并使研究人员能够改进内部结构。

HDSP 打印机

HDSP 打印机的设置方式与其许多前身相反。电动平台不是移动打印臂，而是移动静止全息图像内的材料。该系统利用基于先进算法的预编程模式来围绕全息图像导航机械臂，从而发生声化学反应并硬化打印件。

全息3D打印测试

该研究论文深入研究了一些用于验证新增材制造工艺的测试方法。研究人员进行了一系列声化学发光和高速成像实验来衡量 HDSP 的功能和性能。具体来说，跟踪了关键细节，包括聚合过程、调整效果、机器人运动和软件计算的详细说明。

全息3D打印成果

研究结果改变了游戏规则。其一，研究人员注意到进给速度与修改复杂打印件的能力之间存在直接相关性。因此，该团队集成了先进的软件算法，根据每次打印的需求优化参数。这种操作产生了高度精确的印刷结构，其性能优于以前的设计。

团队继续研究 HDSP 在各种不同材料上打印的能力。他们还测试了全息图在不同强度、设计和放置水平下对流程的影响。最后，他们研究了不同的结构（例如孔隙率和材料）如何影响调谐过程。

远程打印 (RDP)

这项研究最重要的突破围绕着远程打印。工程师发现他们可以使用 HDSP 打印墙壁和其他结构后面的物体。这种内部打印方法可以让您的汽车零部件在未来就地打印而不是安装。更令人印象深刻的是，同样的策略可以用于打印器官或以非侵入性方式修复内部损伤。

全息3D打印的好处

研究人员提出了一个令人信服的案例来解释为什么 HDSP 在几乎所有类别上都优于 DSP。其一，它比原始 DSP 方法快得多，后者仅限于逐体素打印策略。 HDSP可以实现多个区域同时进行加固。结果是，使用 DHSP 方法，您的打印速度可提高 20 倍。

HDSP 带来的另一个好处是能够在打印过程中更改图像。在传统的 3D 打印方法中，每一层都会被应用并硬化，这意味着如果组件已经添加，则无法进行更改。 HDSP 用户可以更改全息图，从而以最小的努力自动更改打印。因此，这种方法减少了打印错误，从而减少了浪费。

HDSP 打开了市场复杂性新水平的大门。该打印机可以利用声波创建复杂的内部设计，使工程师能够开发更有效、更轻量的选项，而不牺牲性能和耐用性。

HDSP 提供的另一个改变游戏规则的优势是同时创建对象的能力。该系统允许您在一次会话中组合多个打印件，从而最大限度地提高工作效率。系统可以适应不同地点的不同打印，最大化打印空间并降低打印时间。

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