图：美国制造商MakerBot的3D打印机

中科院福建物质结构所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组，开发出一款国内最快的连续生长3D打印机，“打印”一个60毫米的三维物体，仅仅用时6分钟，而采用传统的立体光固化成型工艺来打印则需要约10个小时。

用传统的立体光固化成型工艺技术实现3D打印，其技术路径是：打印一层液态树脂，用光照射“烘干”光敏树脂，再打印一层，再“烘干”。所以整个打印速度极慢。去年3月，美国一家公司发明一项3D打印新技术，这种被称为连续液面生长的技术，就是通过一种特殊的透氧材料（特氟龙），引入氧气作为固化抑制剂，在树脂槽的底部形成一层薄的液态抑制固化层，避免已固化区域与底部粘连，使固化过程保持连续性，从而比传统的3D打印速度快25—100倍，达到500毫米/小时。

在美国这项技术的基础上，林文雄课题组找到了一种特殊的透光、透气元件，将它固定于打印的光源照射路径上。由于这个元件材料的透光率比一般高分子聚合物都高，因此氧气或者一般空气均可作为固化抑制剂使用。研究人员在3D打印时，用光照射树脂槽的底部，同时通入氧气或空气，在透气元件和固化区域之间开成一个几十微米厚的抑制固化层。由于这一层的存在，固化区域与树脂槽底部能轻松无损伤地分离，从而实现了全程固化的高速连续性。实验中获得的最大打印速度超过600毫米/小时，比美国那家公司发布的连续3D打印设备速度快约20%。

目前中科院福建物质结构所新发明的3D打印技术的样机已经制造完毕，实验打印的效果良好。

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（本文来源：科技日报）

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