美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(?Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)的研究團隊開發的一種名為“微波體積增材制造(MVAM)”的新型3D打印技術。該技術利用微波能量固化材料,突破了傳統光基體積增材制造(VAM)技術的材料限制,能夠處理更多種類的材料,包括不透明或填充添加劑的樹脂。相比于光,微波能深入材料內部,從而使其成為固化各種樹脂的理想選擇。
研究團隊開發了一個多物理計算模型,優化了微波的能量傳輸和固化時間,并在實驗中證明了其可以有效固化多種樹脂,包括不透明的環氧樹脂。實驗結果顯示,通過使用40瓦的現有微波設備,固化時間為2.5分鐘,而使用1千瓦功率時,固化時間可縮短至6秒。
這項技術的潛力巨大,尤其在航空航天、汽車和醫療等行業,能夠快速制造復雜零部件并改善材料性能,例如增強的強度、耐熱性和導電性。此外,該技術有望降低3D打印的時間和成本,為未來大規模生產開辟新天地。
LLNL 研究科學家 Saptarshi Mukherjee?表示:“我們正在開發具有波束成形算法的全天線陣列系統,我們特別關注陶瓷材料,因為它們無法通過傳統的 VAM 獲得,而且它們在各種高溫、高壓環境中都具有良好的應用前景。”
研究團隊未來的工作包括降低微波設備的成本,并將該技術推向工業應用,以進一步推動增材制造領域的發展。