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快5倍，双波长! 光固化连续增材制造！
2026-01-05
3D打印使航空航天、医疗、汽车、制造和许多其他行业能够以前所未有的方式定制零件和原型。极大地提高了灵活性和成本效益，同时减少了浪费和缩短了生产时间，但许多3D打印的产品并不是最坚固的。
桑迪亚国家实验室的化学家和材料科学家团队希望改变这一现状。
▲ 更坚固的非金属材料
© 桑迪亚国家实验室
/ 快五倍！
桑迪亚国家实验室开发了一种新的3D打印工艺，可以在创纪录的时间内打印出更坚固的非金属材料，且比传统3D打印快五倍。
团队开发了SWOMP-选择性双波长烯烃复分解3D打印技术，正如其名称所示，使用双波长光，该团队从一种称为连续液体界面3D打印的技术以及使用双波长光进行丙烯酸聚合的3D打印方法中获得灵感。
▲SWOMP（选择性双波长烯烃复分解 3D 打印）同时使用两种波长的光来改变某些材料的 3D 打印方式
© 桑迪亚国家实验室
通过双波长，一方面仍然在逐层打印，一方面正在使用第二波长的光来防止在桶底部发生聚合。所以打印材料不会粘在底部，这意味着可以更快地提起固化的聚合物部件，并显着加快打印过程。
这个新流程不仅仅关乎3D打印效率，也是为了让3D打印材料变得更坚固，用途更广泛。当前大多数光固化树脂材料都是丙烯酸基的，不是最强的材料。
该团队转向了二环戊二烯材料，这种材料通常用于生产油漆、清漆和塑料阻燃剂。将材料的组成部分从丙烯酸基改为烯烃基，从而可以打印出更坚硬的材料。通过开发出一种利用光更快速地聚合这种材料的方法，从而可以更有效地在3D打印中使用它。
▲ 更坚固的非金属材料
© 桑迪亚国家实验室
团队希望不久的将来在火箭、发动机、电池甚至聚变应用中看到这些3D 打印部件。他们已经在与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员讨论探索应用。
据《Continuous Additive Manufacturing using Olefin Metathesis》这篇论文，化学的发展实现了用于连续增材制造（AM）的选择性双波长烯烃复分解聚合。基于双环戊二烯的树脂配方在一个波长（例如蓝光）下的有效引发和在第二个波长（例如紫外线）下的快速催化剂分解和聚合失活。
▲双波长 SWOMP
© 桑迪亚国家实验室
研究发现，这种连续3D打印速率与现有3D打印技术相比具有竞争力，比传统 SLA 快得多。该技术预计将在材料和性能选择方面对增材制造产生广泛影响，并将激发新兴的双波长3D打印工艺。
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