光固化精度高但材料受限,挤出成型材料广却精度、速度偏弱。西北大学 Ryan Truby 团队在《Science Advances》推出 DIAL 新工艺,融合两者优势,为功能材料 3D 打印提供新思路。长久以来,光固化与挤出打印各有短板。光固化成型精细高效,但是仅适配低粘度光敏树脂;挤出 DIW 可使用膏状、带颗粒的功能油墨,但是打印速度慢,细喷嘴极易堵塞。 DIAL 的流程为:狭缝喷嘴涂布膏状油墨,刮刀刮成 50 微米薄层,再投影选择性固化。分辨率由投影决定,不再被喷嘴口径限制。油墨自带屈服应力,未固化浆料直接作为支撑,打印后冲洗回收,避免拆支撑损伤微结构。对比传统挤出工艺,多孔晶格打印速度提升 4 倍以上,可实现 150 微米薄壁成型,能打印互锁链甲这类复杂交织结构。
支持分层换不同油墨,无树脂槽结构,便于做大尺寸工件。
团队验证了两大功能体系:
离子液体电解质用于储能器件、水凝胶用于类器官与细胞培养。后续将探索太空材料、柔性机器人、医疗器械等方向。
该工艺目前仍为实验室成果,工业化落地还有待验证。
国内企业同样在推进光固化融合技术落地。汇丰创新自研 SDLP 技术,设备兼顾大幅面与高精度,成型尺寸 400×900×600mm,最高精度 15μm,适配鞋模、工业件、可穿戴产品量产。 无论是实验室 DIAL 新工艺,还是国产 SDLP 工程方案,都印证融合式光固化,正在不断拓宽功能性 3D 打印的应用边界。