One-step volumetric additive manufacturing of complex polymer structures.
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DOI：
10.1126/sciadv.aao5496
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发表时间：
2017-12
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Spadaccini CM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shusteff M;Browar AEM;Kelly BE;Henriksson J;Weisgraber TH;Panas RM;Fang NX;Spadaccini CM
超快速3D制造的新方法在一个步骤中创建复杂的非周期性体积。由基于层的制造引起的增材制造方法的两个限制是缓慢的速度和几何约束（其包括差的表面质量）。这两个限制都克服了在这里报道的工作，引入了一个新的体积添加剂制造范例，产生复杂的非周期性的三维几何形状的光聚合物结构的时间尺度上的秒。我们实现这种方法使用全息图案的光场，演示了各种结构的制造，并研究这种制造方法所需的光图案和光敏树脂的特性。结果表明，含有约0.1%光引发剂的低吸收树脂，在中等功率（约10至100 mW）下照射，可以成功地用于在约1至10 s内构建完整的结构。
A new approach for ultrarapid 3D manufacturing creates complex aperiodic volumes in a single step. Two limitations of additive manufacturing methods that arise from layer-based fabrication are slow speed and geometric constraints (which include poor surface quality). Both limitations are overcome in the work reported here, introducing a new volumetric additive fabrication paradigm that produces photopolymer structures with complex nonperiodic three-dimensional geometries on a time scale of seconds. We implement this approach using holographic patterning of light fields, demonstrate the fabrication of a variety of structures, and study the properties of the light patterns and photosensitive resins required for this fabrication approach. The results indicate that low-absorbing resins containing ~0.1% photoinitiator, illuminated at modest powers (~10 to 100 mW), may be successfully used to build full structures in ~1 to 10 s.
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