本帖最后由 冰墩熊 于 2026-3-24 16:52 编辑 2026年3月24日，南极熊获悉，韩国蔚山国立科学技术大学（UNIST）的研究人员提出一种新的体积增材制造（VAM）方法——点胶体积增材制造（DVAM）。这项技术通过将光固化树脂以液滴形式逐次释放，并在悬垂液滴内部进行断层投影打印，实现了单个零件打印时间不足一分钟、打印循环间隔低于3秒的连续制造能力。 微信图片_2026-03-24_164559_495.jpg (31.68 KB, 下载次数: 1) 下载附件 保存到相册 4 小时前 上传 △点胶体积增材制造（DVAM）技术，能够在连续运行中每分钟制造一个零件 这项工作解决了计算轴向光刻（CAL）技术中长期存在的瓶颈。CAL是目前最成熟的立体增材制造（VAM）技术，它利用旋转树脂和计算光场同时固化整个三维体积，而非逐层构建。虽然CAL消除了传统SLA和DLP技术因高度而导致的速度损失，但现有的CAL系统仍需要手动装卸树脂瓶、使用折射率匹配液来防止光学畸变，以及在打印间隙物理移除固化后的物体——这些步骤共同削弱了立体打印的吞吐量优势。 微信图片_2026-03-24_164523_672.jpg (42.48 KB, 下载次数: 1) 下载附件 保存到相册 4 小时前 上传 △相关研究已发表在《Advanced Functional Materials》期刊，研究题目为“点胶体积增材制造”（传送门） 液滴作为打印腔 在DVAM配置中，预装树脂的注射器将树脂输送至安装在电动旋转台上的硼硅酸盐玻璃移液管。对注射器施加压力，会在移液管尖端形成一个悬垂液滴，该液滴随后作为一个独立的临时打印体积。442纳米激光二极管照射数字微镜器件（DMD），DMD计算出的图案被投射到旋转的液滴上，并在数秒内选择性地聚合目标几何形状。固化后，在重力和表面张力的作用下，固化的结构脱离并沉积到移液管下方移动的基板上，而注射器的压力则立即形成下一个液滴。 然而，由于缺少折射率匹配流体，导致出现了显著的光学畸变：液滴边界处的弯曲空气-树脂界面如同折射透镜，将光线集中到液滴中心，并将有效曝光直径压缩至目标尺寸的约66%。为了校正这一畸变，研究团队采用了一种实时逆光线追踪算法，这种算法利用CCD相机图像估算液滴的径向轮廓，然后在DMD上计算补偿投影图案，以恢复均匀的剂量分布。液滴几何形状的检测则通过定制的基于YOLO的AI框架实现自动化，该框架经过重新训练，能够在不同的光照和液滴形状下逐帧追踪树脂边界。 微信图片_2026-03-24_164608_419.jpg (32.82 KB, 下载次数: 1) 下载附件 保存到相册 4 小时前 上传 △a) 基于液滴的计算轴向光刻方法示意图。(b) 基于液滴的VAM实验装置。(c) 液滴形成与打印流程 连续体积制造验证 在启用折射补偿并将液滴旋转速度设置为24°/s的条件下，研究团队连续打印了10个不同几何模型，包括晶格结构、空心金字塔、拱门、棋子、埃菲尔铁塔以及字母结构等。 全部部件的总制造时间约为10分钟。相比之下，同类结构采用FFF、SLA或传统VAM工艺通常需要显著更长的生产周期。 打印精度通过X射线微型计算机断层扫描（micro-CT）进行评估，并使用Jaccard指数衡量打印件与原始CAD模型之间的体积重叠度。结果显示，经过折射补偿后的立方体和棱锥结构Jaccard指数分别达到92.18%和88.93%，而未校正情况下仅为55.89%和52.04%。 对于包含孔洞等负特征的几何结构，精度提升更加明显。例如圆柱孔和薄层孔结构在未校正时的Jaccard指数分别为35.76%和40.66%，补偿后显著恢复了因折射收缩而丢失的边缘细节。目前系统可稳定实现约150微米的最小特征尺寸。 微信图片_2026-03-24_164619_322.jpg (30.1 KB, 下载次数: 1) 下载附件 保存到相册 4 小时前 上传 △点胶体积增材制造（DVAM）的快速串行工艺流程。固化后，液滴从移液管脱落，固化的三维结构沉积至基底，随即生成新的悬垂液滴进入下一打印循环。(a) 示意图；(b) 几种形状（空心金字塔、拱形和主教形）在液滴形成、曝光、脱落及沉积阶段的实时CCD图像。比例尺：1mm 未来优化方向 研究团队指出，在液滴旋转过程中存在一定的残余横向摆动，平均幅度约25微米，峰值接近50微米。这种动态偏移会导致微小特征边缘出现圆角效应。未来工作将重点提升旋转机构的机械稳定性与平台对准精度，以进一步提高几何保真度。 研究人员表示，DVAM为体积增材制造提供了一种新的连续化生产路径，有望显著提升VAM技术在高吞吐量制造场景中的应用潜力。