波蘭IT服務(wù)公司Zdalny Serwis正在加速開發(fā)其Duroplast反應(yīng)式噴墨打印（DRIP）3D打印技術(shù)，以期在今年晚些時候推出一個完整的打印系統(tǒng)。該公司目前正在為其全功能原型DRIP打印機(jī)進(jìn)行FDM升級，以實(shí)現(xiàn)零件支撐結(jié)構(gòu)的打印，并一直在努力配制一系列具有剛性和彈性性能的聚氨酯材料，這些材料對即將推出的DRIP系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。

 

　　"我們認(rèn)為這項技術(shù)在打印有機(jī)電子和生物技術(shù)方面有應(yīng)用，因為用這種技術(shù)印刷水凝膠是相當(dāng)容易的我們目前正在探索一種允許軟骨打印的墨水，但它處于早期研究階段，"Zdalny Serwis公司研發(fā)主管Maciej Zawadzki說。"將不同的生物相容性油墨與藥品混合，可以生產(chǎn)藥物輸送系統(tǒng)，而打印功能分級材料的能力正在進(jìn)一步增強(qiáng)可能的應(yīng)用，如復(fù)合材料。"

 

　　DRIP 3D打印

 

　　Zawadzki和他的團(tuán)隊在2016年開始開發(fā)他們的DRIP 3D打印技術(shù)，并在兩年后從波蘭國家研發(fā)中心獲得融資，以推進(jìn)這一進(jìn)程?，F(xiàn)在，該團(tuán)隊擁有一個功能齊全的DRIP 3D打印系統(tǒng)原型，并不斷研究新的油墨成分，以提高打印穩(wěn)定性和改善材料性能。

 

　　在定義DRIP時，Zawadzki解釋說。"整個概念介于反應(yīng)型增材制造（RAM）、PolyJet和反應(yīng)型噴墨打印之間。"該技術(shù)涉及在半空中碰撞墨滴，這些墨滴在接觸的瞬間迅速反應(yīng)，以形成3D打印部件。

 

　　實(shí)現(xiàn)噴出的墨滴的凝聚對于確保不同的墨水之間可靠地發(fā)生所需的反應(yīng)很重要。為此，分離器和惰性氣體環(huán)境防止墨水分配器堵塞，并保證噴頭的穩(wěn)定運(yùn)行。同時，一個集成的控制器測量液滴并在必要時重新計算噴射參數(shù)。

 

　　一旦沉積，含有反應(yīng)性油墨的組合液滴在混合后立即開始固化，在幾秒鐘內(nèi)形成凝膠結(jié)構(gòu)，因此材料不會因其自身重量而流動。3D打印物體的完全固化大約需要24小時。

 

　　基于噴墨的3D打印為研究人員提供了創(chuàng)造微觀和復(fù)雜設(shè)備的機(jī)會，用于醫(yī)學(xué)和化學(xué)研究，此外還有微流控技術(shù)和芯片上的實(shí)驗室設(shè)備應(yīng)用，因為其按要求的精度。

 

　　近年來，該技術(shù)的變體已被用于精確的醫(yī)學(xué)和化學(xué)研究，用于所謂的2.5D打印的應(yīng)用，以及其他新型混合增材制造工藝的開發(fā)。

 

　　通過DRIP實(shí)現(xiàn)不同的性能

 

　　據(jù)該公司稱，層沉積時間和油墨之間的反應(yīng)時間是影響打印物體屬性變化的關(guān)鍵參數(shù)。據(jù)報道，DRIP原型打印機(jī)能夠以300um直徑的組合液滴實(shí)現(xiàn)10um以上的組合液滴沉積精度。

 

　　因此，墨滴可以以高達(dá)1kHz的頻率可靠地碰撞和凝聚，并可在線自動校正點(diǎn)膠時間以及墨滴體積和速度。這種控制使DRIP打印機(jī)能夠改變反應(yīng)性油墨的混合比例，從而能夠生產(chǎn)出功能級材料。

 

　　自該技術(shù)首次開發(fā)以來，Zdalny Serwis團(tuán)隊已將打印系統(tǒng)擴(kuò)展到包括兩個打印頭系統(tǒng)，以便在一次打印中混合不同類型的材料。該公司目前專注于開發(fā)基于聚脲和聚氨酯的油墨，但也成功測試了硅酮和丙烯酸酯。

 

　　DRIP能夠以不同的比例混合不同的成分，以獲得具有變化參數(shù)的材料。例如，在印刷過程中降低固化劑的用量將導(dǎo)致材料具有更高的彈性。由于該公司在打印過程中改變了比例，它可以制造出性能逐漸變化的產(chǎn)品。

 

　　Zawadzki說："我們已經(jīng)開發(fā)了一個系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，確保液滴的可重復(fù)凝聚和高液滴沉積精度，"。"在我們看來，這項技術(shù)非常有前景，但需要更多的特殊材料來充分展示其優(yōu)勢。"

 

　　隨著DRIP打印機(jī)定于今年晚些時候正式推出，Zawadzki和他的團(tuán)隊一直在為該機(jī)器進(jìn)行FDM升級，以實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)的打印和FDM材料與反應(yīng)性油墨的交織。據(jù)該公司稱，該升級將在夏季的某個時候推出，以趕上該打印機(jī)在秋季的揭幕。Zawadzki說："在未來，將有可能創(chuàng)造出反應(yīng)性的特殊FDM長絲，以獲得不同材料層之間的反應(yīng)。"我們計劃推出的材料是基于具有剛性或彈性的聚氨酯，其材料性能比目前可用于FDM的TPU更好。"