美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室( Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)的研究团队开发的一种名为“微波体积增材制造(MVAM)”的新型3D打印技术。该技术利用微波能量固化材料,突破了传统光基体积增材制造(VAM)技术的材料限制,能够处理更多种类的材料,包括不透明或填充添加剂的树脂。相比于光,微波能深入材料内部,从而使其成为固化各种树脂的理想选择。

M-VAMTeam-3D打印设备

研究团队开发了一个多物理计算模型,优化了微波的能量传输和固化时间,并在实验中证明了其可以有效固化多种树脂,包括不透明的环氧树脂。实验结果显示,通过使用40瓦的现有微波设备,固化时间为2.5分钟,而使用1千瓦功率时,固化时间可缩短至6秒。

这项技术的潜力巨大,尤其在航空航天、汽车和医疗等行业,能够快速制造复杂零部件并改善材料性能,例如增强的强度、耐热性和导电性。此外,该技术有望降低3D打印的时间和成本,为未来大规模生产开辟新天地。

LLNL 研究科学家 Saptarshi Mukherjee 表示:“我们正在开发具有波束成形算法的全天线阵列系统,我们特别关注陶瓷材料,因为它们无法通过传统的 VAM 获得,而且它们在各种高温、高压环境中都具有良好的应用前景。”

研究团队未来的工作包括降低微波设备的成本,并将该技术推向工业应用,以进一步推动增材制造领域的发展。

作者 gan, lanjie