近日，哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院研究人員設(shè)計(jì)了一種新的3D打印技術(shù)，他們將其稱為反向激光燒結(jié)（ILS）。這種新方法允許多個(gè)粉末在同一印數(shù)進(jìn)行燒結(jié)，將打印機(jī)的激光垂直向上引導(dǎo)通過(guò)硼硅酸鹽玻璃板將粉末燒結(jié)成一層薄薄的粉末，從而將材料的顆粒燒結(jié)在一起。

哥倫比亞大學(xué)研究組的ILS3D打印設(shè)備

ILS首先將可控制數(shù)量的聚合物粉末沉積到玻璃上，然后將基材壓在未熔融粉末單層的頂部，再使用藍(lán)色激光將顆粒材料選擇性地融合到其上。一旦完成該過(guò)程并且提起了基材，就可以補(bǔ)充材料。然后重復(fù)該過(guò)程，將新圖層不斷融合在一起，直到創(chuàng)建3D對(duì)象。

為了測(cè)試他們新穎的生產(chǎn)方法，研究團(tuán)隊(duì)使用Sinterit白色TPU和Sintratec PA12熱塑性材料的混合物制作了一個(gè)50層厚、218毫米的樣品。該部件的平均厚度約為71μm，比使用常規(guī)SLS 3D打印縮產(chǎn)生的厚度更均勻。此外，其各個(gè)層的高度為43.6μm，使該結(jié)構(gòu)很好地位于普通光燒結(jié)印花品的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。結(jié)果，研究人員得出結(jié)論，證明了其工藝的可行性與制造更堅(jiān)固、致密材料的能力。

研究人員生產(chǎn)的具有50層的原型零件

哥倫比亞大學(xué)的團(tuán)隊(duì)將在未來(lái)為ILS設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的打印機(jī)設(shè)置，具有自動(dòng)粉末沉積功能和優(yōu)化的激光參數(shù)，來(lái)進(jìn)行多種材料的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)其他研究，該項(xiàng)目的共同研究人員認(rèn)為，該方法最終可以應(yīng)用于生產(chǎn)多種材料的組件，從嵌入式電路板、機(jī)電部件，甚至到機(jī)器人組件都可以進(jìn)行制造。

由于SLS技術(shù)可以借助粉末材料充當(dāng)自支撐材料，因此該技術(shù)不需要支撐結(jié)構(gòu)，從而被允許構(gòu)建復(fù)雜的幾何形狀，這就是它主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的原因。近年來(lái)很多增材制造公司都采用了自己的方法來(lái)優(yōu)化SLS印刷，這可能是使增材制造行業(yè)從僅打印無(wú)源均勻零件到打印有源集成系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。