一种受自然启发的全新3D打印方法
贝克曼先进科学与技术研究所的研究人员开发了一种革命性的3D打印方法，称为生长打印。这种技术在Advanced Materials杂志上详细描述，能够以1毫米/秒的速度创建聚合物零件，无需传统制造方法中昂贵的模具或设备。受竹子等植物自然生长启发，该过程为制造业世界开辟了新的可能性。
快速高效的过程
该方法称为环开口聚合前沿聚合（FROMP），包括在中心点将液体树脂（二环戊二烯）加热至70°C，从而引发向外扩展并固化材料的化学反应。这个自持续过程大约快100倍于桌面3D打印机，并消耗极少能量，使其高度高效。
像吹玻璃一样塑造材料
该技术最引人入胜的特点之一是能够在材料固化过程中操纵它。研究人员可以抬起、浸没或旋转新兴零件来创建各种形状，类似于吹玻璃工艺。这使得创建对称物体如松果、覆盆子和南瓜成为可能，展示了该方法的多样性。
“生长打印不仅更快，还提供了一种独特的方式来高效创建复杂物体。”
工业中的前景应用
项目负责人、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Sameh Tawfick教授认为，该技术在基于聚合物的大型产品制造中具有巨大潜力，如风力涡轮机叶片。由美国能源部资助，该项目旨在为传统方法如注塑成型提供更经济实用的替代方案，特别是对于大型零件。
局限性和未来挑战
尽管该技术创新，但并非没有局限性。目前，它最适合轴对称形状，并在尝试创建更复杂几何形状如完美立方体或复杂曲线时面临挑战。然而，研究人员相信，随着时间推移，这些障碍将得到克服，并扩展该技术的应用。
- 速度：比传统3D打印机快100倍。
- 效率：能量消耗最小，无需模具。
- 多样性：能够在固化过程中操纵材料。
总之，这一进步不仅代表了比传统方法更快、更高效的替代方案，还激发了思考物体制造的新方式。通过模仿自然过程并将化学与工程相结合，生长打印可能彻底改变整个行业，为聚合物零件生产提供更可持续、可扩展的解决方案。